检测型钢弯曲残余应力的方法技术

本发明专利技术公开了一种检测型钢弯曲残余应力的方法，包括：建立型钢的检测模型，将检测模型作为检测工件，选取检测工件的贴片位置，将应变片粘贴在贴片位置；将检测工件固定在压力机上，将应变片通过导线连接在应力仪，检测并记录初始值；检测并记录检测工件屈服时的应力值，将检测工件开始变形时的应力值作为弯曲残余应力值。本发明专利技术找出了应力值与弯曲残余应力之间的关联性，为找出应力值在多大时会引起H型钢变形提供了方法。

Method for detecting residual stress of steel

The invention discloses a method for detecting steel bending, residual stress detection models include: steel, the detection model as the detection of the workpiece, selecting the detection of the workpiece location, the strain gauges pasted on the patch will detect the position; the workpiece is fixed in the press, the gage is connected in stress instrument by wire, measure and record the initial value; the value of stress testing and inspecting record yield, the detection of the workpiece began when the deformation stress value as bending stress. The invention finds out the correlation between the stress value and the bending residual stress, and provides a method for finding the deformation of the H steel when the stress value is large.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测方法，具体说，涉及一种检测型钢弯曲残余应力的方法。
技术介绍
国内资料查阅表明，H型钢的残余应力测试方法没有标准，部分采用理论计算的方法进行估算，采用实际测量方法测试H型钢未见报道，H型钢各部位应力变化值均不清楚。随着H型钢应用领域的拓展，新品种不断增加，对H型钢的残余应力的要求也越来越高，如：桥梁、海洋工程、机械设备、民房、高速公路、工业建筑、石油钻井平台等方面。为保证获得在公差范围内的平直轧件，随着轧件的规格、材质、原始弯曲及翘曲程度的不同，需要制定不同的压下规程，各辊压下量与辊距配置得合理就可以提高矫直质量、降低设备能量消耗、延长设备的寿命。目前各厂使用的压下规程尚无统一规律，主要是凭经验操作，国内外对H型钢矫直压下方案方面的理论研究有限，可参考的资料也不多，为此有必要对此进行研究，为生产制定压下规程。包钢生产的H型钢有HN450×200、HN600×200、HN700×300、HN1000×300、HW400×400、HW350×350、HM450×300、HM500×300等规格，其它钢厂也有部分同类产品，由于产品规格和数量的增加，相对应的矫直工艺也需要发生变化。由于矫直工艺不合理，产品出现了矫直后弯曲翘头、断裂、扭曲现象的发生，通过对前一段时间的部分H型钢的测试，发现腹板的残余应力较大，且存在扭曲应力、翼缘中心残余应力较小。残余应力是导致产品扭曲、弯曲翘头、断裂的重要指标之一，找出残余应力变大的原因也是解决问题的关键。结合钢轨的矫直工艺不难看出，矫直工艺不合理，可导致钢轨残余应力加大、抗疲劳强度降低、钢轨变形、轨腰开裂和脆性断裂等问题，都会减少钢轨使用寿命。所以，H型钢矫直工艺调整是势在必行。H型钢的矫直是生产过程中一道重要工序，决定H型钢的最终质量和精度。对不同规格的H型钢采用其对应的矫直工艺，在保证翼缘和腹板不弯曲变形，达到整体平直度的情况下，降低残余应力，避免矫直后翘头和弯曲断裂的现象发生。残余应力物理测试方法采用的有：X射线法、磁性法、脆性涂料法、光学法、声学法。H型钢的残余应力测试没有标准，残余应力多大时才能造成弯曲，没有相关测试报告，且弯曲屈服强度在目前的拉力试验机上无法测量，只能测试纵向屈服强度。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种检测型钢弯曲残余应力的方法，找出了应力值与弯曲残余应力之间的关联性。技术方案如下：一种检测型钢弯曲残余应力的方法，包括：建立型钢的检测模型，将检测模型作为检测工件，选取检测工件的贴片位置，将应变片粘贴在贴片位置；将检测工件固定在压力机上，将应变片通过导线连接在应力仪，检测并记录初始值；检测并记录检测工件屈服时的应力值，将检测工件开始变形时的应力值作为弯曲残余应力值。进一步：建立型钢的检测模型的步骤包括：在H型钢上截取H型钢分段，根据压力机工作台面最大宽度确定所述H型钢分段的比例系数，根据所述比例系数确定所述H型钢分段的翼缘的宽度；所述H型钢的高度除以压力机工作台面最大宽度得出所述比例系数；将所述H型钢分段的腹板横向切开，形成两个相同的H型钢分段分体，使所述H型钢分段分体的高度等于所述压力机工作台面最大宽度的一半；将两个所述H型钢分段分体的焊接在一起，形成所述检测模型，所述检测模型的高度等于所述工作台面最大宽度，所述检测模型的宽度等于翼缘的宽度。进一步：所述检测模型中，焊缝要焊透，焊缝表面要打平，保持H型钢原有的R角，焊接时两个所述H型钢分段分体要保持和切割前时同方向。进一步：选用应力集中点作为所述贴片位置。进一步：粘贴所述应变片前，用砂轮打磨并抛光所述贴片位置，用酒精棉球清洁所述贴片位置的表面，用胶水把所述应变片粘贴在所述贴片位置。进一步：所述检测工件的腹板和翼缘的中心点作为所述贴片位置。进一步：所述应变片的丝长度方向与所述H型钢长度方向一致。进一步：将接线柱用胶水粘贴在距所述应变片3mm处，所述接线柱的接线点正对应变片导线方向，用焊锡把所述接线柱与所述应变片连接。进一步：根据压力试验机工作台的大小，截取一段H型钢作为所述检测工件，在所述腹板的中心点贴1片所述应变片，两个所述翼缘外侧的中心点各贴1片所述应变片。进一步：当压力机压头刚刚接触所述检测工件的翼缘两测时，应力仪没有读数，应力值为零；当压力机压力增大时，腹板应力开始逐渐增大，所述翼缘应力值为零；当压力机增加到一定的压力时，所述腹板应力逐渐增大，所述翼缘应力也逐渐增大，当所述检测工件开始变形时，此时的应力值为弯曲残余应力值。本专利技术技术效果包括：1、通过本专利技术，找出了应力值与弯曲残余应力之间的关联性，为找出应力值在多大时会引起H型钢变形提供了方法；为今后的H型钢测试标准的制定提供了依据。在没有标准的情况下，也必须有相应的方法，以分析产品因残余应力造成的断裂、弯曲的原因，满足公司生产和科研的需要。2、根据残余应力各种测试方法，以国际公认的应变片测试方法为基础，结合产品的受力状况及形状，选择不同的贴片位置及方向，来测试产品，了解产品的应力分布状况，找到应力集中点，选择贴片位置。3、适宜大面积推广使用。本专利技术不仅适用于H型钢，也适用于其他种类的钢材检测弯曲残余应力。附图说明图1是本专利技术中H型钢分段的结构示意图；图2是本专利技术中H型钢分段分体的结构示意图；图3是本专利技术中检测模型的贴片位置示意图。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。检测型钢弯曲残余应力的方法，包括如下步骤：步骤1：建立型钢的检测模型；以规格HN700×300的H型钢为例，建立型钢的检测模型步骤如下：如图1所示，是本专利技术中H型钢分段1的结构示意图。步骤11：在H型钢上截取长度为500mm的H型钢分段1，根据压力机工作台面最大宽度130mm确定H型钢分段1的比例系数，根据比例系数确定H型钢分段1的翼缘11的宽度，即按照比例系数缩小翼缘宽度。选择H型钢的高度，再将高度除以压力机工作台面最大宽度得出比例系数。如：规格HN700×300，比例系数为700/130＝5.38，则翼缘宽度换算为300/5.38＝56mm。将翼缘两侧用带锯各切去(300-56)/2＝122mm，留下56mm宽的翼缘。如图2所示，是本专利技术中H型钢分段分体2的结构示意图。步骤12：将H型钢分段1的腹板12横向切开，形成两个相同的H型钢分段分体2，使H型钢分段分体2的高度等于压力机工作台面最大宽度的一半。H型钢分段分体2的高度等于130/2＝65mm。步骤13：将两个H型钢分段分体2的焊接在一起，形成检测模型，检测模型的高度等于工作台面最大宽度，宽度等于翼缘11的宽度。特别注意的是：a、焊缝21要焊透；b、焊缝21表面要打平；c、保持H型钢原有的R角；d、焊接时两个H型钢分段分体2要保持和切割时同方向，不可弄反。同理其它型号H型钢也按此方法制作检测模型。步骤2：将检测模型作为检测工件，选取检测工件的贴片位置，将应变片3粘贴在贴片位置；如图3所示，是本专利技术中检测模型的贴片位置示意图。影响检测结果的因素主要有：应变片3的选择、贴片位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测型钢弯曲残余应力的方法，包括：建立型钢的检测模型，将检测模型作为检测工件，选取检测工件的贴片位置，将应变片粘贴在贴片位置；将检测工件固定在压力机上，将应变片通过导线连接在应力仪，检测并记录初始值；检测并记录检测工件屈服时的应力值，将检测工件开始变形时的应力值作为弯曲残余应力值。

【技术特征摘要】
1.一种检测型钢弯曲残余应力的方法，包括：建立型钢的检测模型，将检测模型作为检测工件，选取检测工件的贴片位置，将应变片粘贴在贴片位置；将检测工件固定在压力机上，将应变片通过导线连接在应力仪，检测并记录初始值；检测并记录检测工件屈服时的应力值，将检测工件开始变形时的应力值作为弯曲残余应力值。2.如权利要求1所述检测型钢弯曲残余应力的方法，其特征在于：建立型钢的检测模型的步骤包括：在H型钢上截取H型钢分段，根据压力机工作台面最大宽度确定所述H型钢分段的比例系数，根据所述比例系数确定所述H型钢分段的翼缘的宽度；所述H型钢的高度除以压力机工作台面最大宽度得出所述比例系数；将所述H型钢分段的腹板横向切开，形成两个相同的H型钢分段分体，使所述H型钢分段分体的高度等于所述压力机工作台面最大宽度的一半；将两个所述H型钢分段分体的焊接在一起，形成所述检测模型，所述检测模型的高度等于所述工作台面最大宽度，所述检测模型的宽度等于翼缘的宽度。3.如权利要求2所述检测型钢弯曲残余应力的方法，其特征在于：所述检测模型中，焊缝要焊透，焊缝表面要打平，保持H型钢原有的R角，焊接时两个所述H型钢分段分体要保持和切割前时同方向。4.如权利要求1所述检测型钢弯曲残余应力的方法，其特征在于：选用应力集中点作为所述贴片位置。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国，王树林，罗涛，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15