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電瓷絕緣子鑄鐵帽殘余應力測試研究

來源:南京聚航科技有限公司   2025年03月19日 11:42   70

隨著國民經濟的發展,人們對高壓絕緣子產品的結構尺寸,機械性能,物理性能,產品質量可靠性等提出了更高的要求。因此,需要對電瓷絕緣子產品的機械、物理性能進行深入研究。本文主要是對電子絕緣子復合元件上的鑄鐵帽進行殘余應力測試,以進一步提高產品質量,設計出新型產品,并提供合理參數。

鑄鐵帽殘余應力測試

鑄鐵帽在加工過程中,由于受外力作用而產生不均勻的塑性變形。在受力消除后,鑄鐵帽內部將保留一定程度的殘余應力,這將影響零件的強度和穩定性。常用的測量殘余應力方法有盲孔法、x射線、磁測法。因為鍛、鑄、焊件中往往存在大量的殘余應力,且各處的應力不同,所以鑄鐵帽采用盲孔法測其殘余應力更為合適。

盲孔法測殘余應力的原理是,零件表面可以看成是σ1σ2的二向應力狀態,如果在測點處鉆一個直徑為α的小孔,殘余應力就會釋放,使孔附近的材料產生變形。預先在孔邊黏貼電阻應變花,測出應變數值后,可由彈性理論公式計算出殘余應力σ1σ2的數值。

本次實驗儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK殘余應力測試系統,由JHYC靜態應變儀和JHZK殘余應力精密鉆孔裝置組成。儀器軟件操作,自動實時計算殘余應力,并實時顯示和保存應力應變數值,精度高,測量結果準確。  

實驗時,在鑄鐵帽每個測點上鉆孔,并粘貼電阻應變花。試件鉆孔中殘余應力得到釋放,通過電阻應變儀測出個測點的應變值,用應力應變關系算出鑄鐵帽中的殘余應力值。

測點號

1

2

3

4

5

6

7

8

應力值(MPa)

12.35

10.97

9.82

13.29

11.04

10.76

9.67

8.54

殘余應力測試數據分析

由實驗結果可以看出,4號測點的殘余應力值*大,為13.29MPa。8號測點的殘余應力最小,為8.54MPa,其余各測點的殘余應力在9.67-10.92MPa之間,每個測點的殘余應力有一定差別。

鑄鐵帽試樣殘余應力測量結果表明,其殘余應力均為殘余拉應力,在一般情況下,如果零部件存在著殘余拉應力,它會降低零構件的強度;如果存在殘余壓應力,它會降低零構件的強度,對脆性材料尤為明顯。在加工零構件時,時效處理不容忽視,可以進行自然時效或者人工時效,*大限度的降低零構件的殘余應力。

鑄鐵帽為緊固件,在擰緊固定時注意不要用力過大,要均勻地施加緊固力。這樣也會降低鑄鐵螺帽的殘余應力。

總結

試驗結果表明,用盲孔法測點鑄鐵帽的殘余應力是可行的。在測量過程中,電阻應變片粘貼是非常關鍵的,因為其是傳感元件,其粘貼質量直接影響測量結果,所以一定要嚴格按照貼片工藝粘貼,這樣才會得到令人滿意的測試結果。


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