[发明专利]铝板内应力的检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种铝板内应力的检测方法及装置。本发明采用的原理是：利用铣刀将样品的一部分基体组织铣去，打破原有的应力平衡状态，如果改样品内部存在较大的内应力，则该内应力会被释放，从而使样品发生变形，使样品在变形之后重新到达新的应力平衡状态；此时，通过压力传感器与样品表面充分接触，并检测接触压力是否发生显著改变，从而判断样品发生变形的趋势，如果没有检测明显的接触压力的改变，则可认为该样品内应力符合生产的技术要求；而如果有明显的接触压力变化，则可以断定，该产品存在较大的内应力，可将其应用于快速简捷的判定铝板是否存在内应力，以判定其是否可以直接用于大量的工程化生产。

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其是一种铝板内应力的检测方法及装置。

背景技术

铝材因其自身的耐腐蚀和高的比强度等特点，在当今民用产品及航空航天军工领域的零部件设计和制造中被大量采用。随着数控机床的广泛使用，可直接采用铝板进行整体零件的精密加工成型，但随之也出现一个严重困扰产品使用的问题，这就是从铝板上精密加工成型后的零部件，如果选用的铝板内存在较大的残余内应力，则会导致精密加工成型的产品在内应力的作用下发生明显外观变形，导致零部件尺寸超差，从而严重影响和制约了产品的使用。

鉴于此，对铝板的内应力检测、掌握和了解其基体内的是否存在应力状况，对产品精加工成型后的使用就显得十分的重要和必要。

铝板内应力产生的原因有如下：

高强度铝板必须进行固溶热处理，即将板材加热到几百摄氏度保温一段时间后淬水快速冷却，这就导致铝板外表面部分先急速冷却尺寸收缩，给心部未及时冷却的基体产生压缩变形(此时心部温度较高强度低塑性好)，在随后的冷却过程中，内部基体材料也因温度下降产生尺寸收缩，但此时又受制于材料外层部分的约束，不能正常收缩。于是在外部材料的制约下导致内层材料产生拉应力，而材料外层也受到内部材料的制约产生压应力，即造成铝板的外层受压内层受拉，从而导致了铝板内部残余应力的形成。

内应力的常规检测方法如下：

1、X射线衍射法

金属材料都是原子规则排列的晶体结构，在应力的作用下，晶格点阵发生畸变，X射线衍射就可测量晶格间的距离，由此推算出材料的应力大小。

2、盲孔法

由于材料应力都要产生弹性变形，在材料合适的位置贴上应变片，并在合适的位置加工盲孔释放应力，测量应变片的变化，就可推算出材料的内应力。

以上两种检测内应力的方法因其各自的特点和局限性对铝板内应力的检测都不适用，也难以获得准确的测量结果，对工程化应用起不到实际的指导(鉴别)作用。因此，需要使用一种操作方便，使用可行，测量正确的检测方法对铝板的内应力进行快速准确的检测，为工程化应用提供可靠的实用依据。

发明内容

本发明的目的是：提供一种铝板内应力的检测方法及装置，它操作简便、实用快捷、能准确直观的反映检测样品的内应力状态以及依据参数，为后期分析铝板产品的内应力大小及分布等提供技术支持。

本发明是这样实现的：铝板内应力的检测方法，包括如下步骤：

(1)从铝板上选取规则平面的样品板；

(2)将样品板放置在检测装置中，采用夹具将样品板夹紧后，对样品板的上表面进行铣削，铣削量为铝板厚度的1/4-3/4；

(3)在铣削后的样品板外缘设置均匀分布的应力传感器，并通过夹具对应力传感器施加检测压力，使应力传感器与铣削后的样品板外缘紧贴，该紧贴压应力通过应力传感器输出至显示屏上进行显示，并进行记录；

(4)使样品板维持步骤(3)的状态放置1-24小时，观察显示屏上的紧贴压应力数据变化，使紧贴压应力数据的变化量作为铝板内应力分析的依据参数。