金屬(shu)材(cai)料(liao)是工業生產的(de)重要物質(zhi)基(ji)礎,其(qi)性(xing)能直接影(ying)響著天然氣、石(shi)油(you)石(shi)化(hua)、航空航天、電力冶金、風(feng)電、火電、核電、鐵路船舶等領域設(she)(she)備設(she)(she)施的(de)安全(quan)運行。隨著服役時長的(de)增長,設(she)(she)備材(cai)料(liao)的(de)力學(xue)性(xing)能不(bu)可避(bi)免的(de)劣化(hua),嚴重威脅(xie)設(she)(she)備的(de)運行安全(quan),因(yin)此進行材(cai)料(liao)的(de)力學(xue)性(xing)能評估具(ju)有重要意義(yi)。傳統的評價方法(fa)如拉伸(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗、疲勞試(shi)(shi)(shi)(shi)驗、斷裂韌性試(shi)(shi)(shi)(shi)驗等制作試(shi)(shi)(shi)(shi)樣會(hui)對設備(bei)造成(cheng)破壞,需要(yao)停機檢測(ce),并且檢測(ce)時間長、效率低、不能進行現場測(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi),所以往往無法(fa)被接受。在此(ci)情況下,微損(sun)原位(wei)檢測(ce)服(fu)役設備(bei)的壓(ya)痕法(fa)應(ying)運而生。壓痕檢(jian)測方法(fa)從硬度測試開始不斷發(fa)展延伸(shen),目前已(yi)經可以(yi)實(shi)現材料拉(la)伸(shen)性(xing)(xing)能、殘(can)余應力、斷裂(lie)韌性(xing)(xing)等(deng)多個力學性(xing)(xing)能參(can)數的測量(liang)。
圖1-1 壓痕測試功(gong)能
團隊經過多年技術攻關,研發出“便攜萬能壓痕測試儀”,通過記錄特定形狀的壓頭侵入材料所產生的位移載荷信息來計算力學性能和殘余應力,摒棄傳統破壞性測試觀念,可以進行現場無損測試,有效避免了裝備的停機破壞檢測。目前設備已通過勝利油田檢測中心的精度測試,與傳統檢測手段盲測對比,誤差小于10%,滿足工程應用要求。由(you)團(tuan)隊負(fu)責編(bian)制的國(guo)內外(wai)首部(bu)采用壓痕能量差法測量(焊接)殘余應力的標準(zhun)——《金屬材(cai)料 殘余應(ying)力測試 壓入能量差法》,已通(tong)過(guo)CSTM標準立項論證。
圖1-2 自主研發的壓入(ru)測試(shi)技術
PMT-1000是(shi)目前最(zui)新型設備(bei)(PMT—XXX,PMT是Portable
Mechanical Properties Tester的簡稱, XXX是設(she)備最大承載(zai)能力,例如PMT-1000,最大承載能(neng)力為1000kg),主要包括萬能壓痕測試儀、控制系統、計算軟件三部分,可實現與電腦終端有線及無線連接進行設備操作控制、信息傳輸及實時計算。
圖(tu)1-3 萬能壓痕(hen)測(ce)試系統
壓痕(hen)測(ce)試儀包括(kuo)儀器機體、特(te)定(ding)形狀(zhuang)壓頭、旋轉(zhuan)平動機構、磁式固定(ding)底(di)座四(si)部分,見圖1-3所(suo)示,其中儀器(qi)機體(ti)采用(yong)伺服電缸傳動,控制(zhi)球型或努(nu)氏壓(ya)頭下壓(ya)侵(qin)入被(bei)測(ce)材料(liao);磁性(xing)固定(ding)底座可快(kuai)速吸附(fu)于(yu)磁性(xing)材料(liao)表面,保證壓(ya)痕(hen)測(ce)試過(guo)程(cheng)的(de)穩定(ding),同時可以通過(guo)旋鈕進(jin)(jin)行磁性(xing)控制(zhi),方便(bian)機體(ti)調整,對被(bei)測(ce)區域(yu)點位進(jin)(jin)行精準測(ce)量。
采用無線和有(you)線兩套控(kong)(kong)(kong)制和數據傳(chuan)輸系統(tong),適用于(yu)多(duo)種測試(shi)環境。有(you)線測試(shi)系統(tong)采用液晶觸摸屏菜單方(fang)式進行參數設(she)置(zhi)及(ji)壓入控(kong)(kong)(kong)制,控(kong)(kong)(kong)制盒小(xiao)巧(qiao)輕便,操作方(fang)便,可(ke)使(shi)用電池供(gong)電,無懼野外環境,數據實時儲(chu)存于(yu)SD卡。無(wu)線測(ce)試系統可通過手機app和電(dian)腦(nao)軟件遠(yuan)程控(kong)制,數據(ju)實時(shi)傳輸(shu)到軟件,大(da)大(da)減小控(kong)制盒體積(ji),更加便攜,方便特殊位(wei)置測量。數據(ju)傳輸(shu)到軟件實時(shi)進行處理計算(suan),直接一鍵出具力學性能(neng)及殘(can)余應力結果,實現了數據(ju)的快(kuai)速(su)計算(suan)及力學性能(neng)參數的可視化。
PMT-1000型萬能(neng)(neng)壓痕測試儀既(ji)能(neng)(neng)進行(xing)力學性(xing)能(neng)(neng)測量(liang)(liang),也能(neng)(neng)進行(xing)應(ying)力測量(liang)(liang),主要用于能(neng)(neng)源裝(zhuang)備(bei)安(an)全評定和現場(chang)焊接結(jie)構的(de)殘(can)余應(ying)力無損測量(liang)(liang),在材料研究、機械制(zhi)造、采礦冶金、水利工(gong)程、鐵道運輸、化工(gong)設備(bei)、船舶制(zhi)造、航空工(gong)業、電力建設等行(xing)業應(ying)用廣泛,是石油化工(gong)、重裝(zhuang)企業、科研院所、生產(chan)施工(gong)中進行(xing)非破壞(huai)性(xing)的(de)安(an)全評定及分析(xi)的(de)一種重要工(gong)具。
·ISO/TR 29381金屬材料-通過(guo)壓(ya)痕試驗測量力學性能-壓痕拉(la)伸性(xing)能
·GB/T 21838金屬材(cai)料 硬(ying)度和材料參數的儀器(qi)化(hua)壓(ya)痕試驗
日(ri)(ri)內瓦(wa)國(guo)際(ji)發(fa)明(ming)(ming)展(zhan)(zhan)(zhan)創辦于(yu)1973年,是(shi)(shi)全(quan)世界舉辦歷史(shi)最長、規模最大(da)的發(fa)明(ming)(ming)展(zhan)(zhan)(zhan)之一,其獎(jiang)項(xiang)分為評審(shen)團特別嘉許金(jin)(jin)獎(jiang)、金(jin)(jin)獎(jiang)、銀獎(jiang)和銅獎(jiang)。第48屆(jie)日(ri)(ri)內瓦(wa)國(guo)際(ji)發(fa)明(ming)(ming)展(zhan)(zhan)(zhan)是(shi)(shi)自疫情(qing)以來(lai)首次恢(hui)復線下展(zhan)(zhan)(zhan)出(chu),共有40個國(guo)家800多(duo)(duo)個參展(zhan)(zhan)(zhan)單位的1000多(duo)(duo)個發(fa)明(ming)(ming)項(xiang)目參加(jia)展(zhan)(zhan)(zhan)覽。
展會(hui)由(you)瑞士聯邦政(zheng)(zheng)府、日內(nei)(nei)瓦(wa)州政(zheng)(zheng)府、日內(nei)(nei)瓦(wa)市政(zheng)(zheng)府和世界知識(shi)產權組織共同(tong)主辦。展會(hui)每(mei)年都能吸(xi)引來自全(quan)球五(wu)大洲的(de)近50多個國家的(de)企業、高校、科研院所以及個人(ren)發明人(ren)參(can)展。
———近乎(hu)無損地(di)檢測試(shi)樣二向殘余應力
———無需額外粘貼應變片(pian)或配備其他光學測量裝置
———準確實用(yong)且便于操(cao)作
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