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隧洞4-5出口DN5400/DN3800岔管时效前后残余应力检测
文章来源：快盈Ⅷ 发布时间：2019-3-12
2、隧洞4-5出口DN5400/DN3800岔管时效前后残余应力检测
2.1、残余应力检测设备功能及参数
2.1.1、应力检测仪器型号DG-2101A4型，该检测仪器采用最新嵌入式MCU控制技术、显示技术、模拟数字滤波技术等设计，精度更高稳定性更好。
2.1.2、技术指标
1. 主机测点：4
2. 测量单位：με，kN，mm
3. 测量范围：应变0~±38000με 拉压力1~2000kN 位移10~500mm
4. 平衡范围：±38000με
5. 分辨率：1με
6. 桥路电阻：60~1kΩ
7. 桥 压：DC 2V
8. 接桥方式：全桥，半桥，1/4桥（公共补偿)
9. 平衡方式：自动扫描平衡
10. 扫描速度：4点/20毫秒
11. 灵敏系数：应变：0.01~9.99，拉压力：1~9999，位移：1~9999με；单点设置，统一设置
12. 显示方式：2位通道，6位测量值显示
13. 零点漂移：≤±3με/4h，≤±1με/℃
14. 综合误差：±0.2％F.S.±2με
15. 工作模式：本机自控/计算机外控
16. 工作温度：-10～＋45℃
17. 工作电源：AC 220V 50Hz DC 7.4V（内置锂电池供电）
18. 外形尺寸：200×115×35
19. 重 量：约0.5kg
2.1.3、场测试仪器、
2.2、岔管振动时效前振动时效后残余应力测试点布置
为了检测振动时效在消除应力方面的效果，在振动处理前、后，分别在岔管焊接件主要焊缝上选择了9点，热影响区选择了6点，母材选择1点进行残余应力的检测。详细测点布置平
2.3、残余应力检测结果 表1岔管焊缝残余应力检测数据
单位：MPa
|
点号 |
振前 σ1 |
振后 σ1 |
变化率 ％ |
振前 σ2 |
振后 σ2 |
变化率 ％ |
振前 θ（度） |
振后 θ（度） |
|
1 |
209.85 |
130.48 |
37.8 |
147.40 |
112.47 |
23.7 |
7.38 |
-3.94 |
|
2 |
297.10 |
147.92 |
50.2 |
214.08 |
121.45 |
43.3 |
27.21 |
20.40 |
|
3 |
295.33 |
159.29 |
46.1 |
187.13 |
125.59 |
32.9 |
12.69 |
10.72 |
|
4 |
227.59 |
150.84 |
33.7 |
173.32 |
130.60 |
24.6 |
3.78 |
6.26 |
|
5 |
341.80 |
159.27 |
53.4 |
241.18 |
132.50 |
45.1 |
25.27 |
14.07 |
|
6 |
295.28 |
153.28 |
48.1 |
212.46 |
131.03 |
38.3 |
25.73 |
-1.06 |
|
7 |
193.07 |
131.21 |
32.0 |
132.01 |
107.14 |
18.8 |
11.09 |
-3.60 |
|
8 |
316.52 |
161.07 |
49.1 |
218.79 |
124.96 |
42.9 |
0.48 |
9.77 |
|
9 |
218.13 |
148.84 |
31.8 |
172.43 |
105.60 |
38.8 |
12.05 |
2.37 |
|
10 |
285.20 |
158.33 |
44.5 |
186.35 |
128.28 |
31.20 |
1.77 |
-14.30 |
|
11 |
294.43 |
159.48 |
45.8 |
188.03 |
93.24 |
50.4 |
6.04 |
-10.41 |
|
12 |
289.35 |
139.01 |
52.0 |
187.94 |
117.15 |
37.7 |
8.58 |
-5.80 |
|
13 |
183.87 |
123.80 |
32.7 |
137.20 |
100.78 |
26.5 |
-16.99 |
-19.60 |
|
14 |
320.39 |
147.99 |
53.8 |
225.25 |
126.55 |
43.8 |
33.27 |
1.47 |
|
15 |
196.56 |
139.93 |
28.8 |
134.24 |
119.68 |
10.8 |
25.00 |
6.26 |
|
16 |
325.27 |
156.94 |
51.8 |
200.27 |
104.39 |
47.9 |
18.57 |
-8.21 |
|
17 |
315.81 |
161.58 |
48.8 |
225.24 |
125.60 |
44.2 |
15.30 |
-15.27 |
|
18 |
80.37 |
72.84 |
9.4 |
52.88 |
40.31 |
23.8 |
1.72 |
-12.74 |
|
平均 |
260.33 |
144.56 |
44.5 |
179.79 |
113.74 |
36.7 |
|
|
岔管振动处理前主应力为260.33MPa，振动处理后主应力为144.56MPa，平均消除率为44.5％，最高点消除应力53.8％
注：热影响区检测点排序分别为1、4、7、9、13、15点。 母材18点
3、结论与分析：
3.1、振动时效结论分析：从岔管上述两次振动时效曲线图数据（详见图六）分析，第一次时效前、后参数变化较大，时效 a—t 曲线前几分钟出现明显上升后下降变化，后期变得平稳。二次时效曲线时效数据变化小，a—t曲线平稳，说明第一期已经达到时效效果，时效参数曲线符合JB/T10375-2002机械行业标准第6.1 参数曲线观测法判断本次时效已经达到了时效效果
3.2应力检测数据结论分析：
3.2.1、检测数据、
- 该岔管在振动消应前主平均应力σ1为260.33MPa，
- 振动消应后主平均应力σ1为144.56MPa，
- 平均应力消除率为44.5％，
3.2.2、检测数据要求标准分析，（1）部分高应力区测点的应力消除率大于50％，最高单点应力消除率为53.8％，（2）该构件钢板牌号为Q345C，根据材料物理性能检验报告提供的参数，该材料的机械性能屈服强度为380MPa，部分钢板材料根据施工方提供的质量证明书的屈服强度范围在325-410MPa。本次岔管振动时效后平均应力为144.56MPa，小于材料屈服应力的50％。（3）应力平均应力消除率44.5％，超过30％
结论;①从岔管的振动处理时给出了2条的监测曲线数据可以看出本次振动时效处理符合JB/T10375-2002机械行业标准要求。达到了振动时效效果；
②从表1应力检测数据可以看出岔管焊接件振动消应前主应力为260.33MPa，而振动消应后残余应力为144.56MPa，平均应力消除率为44.5％，本次检测符合标准要求。
这次振动时效处理合格。
要求和标准：
1、《中华人民共和国机械行业标准》JB/T10375焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求6.2.1残余应力测试法进行布点测试。
2.《钻孔应变法测量残余应力的标准测试方法》SL499-2010。
3.《辽宁省水利水电勘测设计研究院技术要求》焊缝消应前后的残余应力测试数据，应力平均值降低率应大于30％，高应力区应力消除不得小于50％，残余应力应不大于材料屈服应力的50％。
附件
岔管测试数据编辑序号相对构件点位对照
数据序号: 相对构件测试点位置编号：
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1: A11 （影响区）
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