電瓷絕緣子鑄鐵帽殘余應力測試研究

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們對高壓絕緣子產(chǎn)品的結構尺寸，機械性能，物理性能，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性等提出了更高的要求。因此，需要對電瓷絕緣子產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量，設計出新型產(chǎn)品，并提供合理參數(shù)。

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(chǎn)生不均勻的塑性變形。在受力消除后，鑄鐵帽內(nèi)部將保留一定程度的殘余應力，這將影響零件的強度和穩(wěn)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σ₁、σ₂的二向應力狀態(tài)，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(chǎn)生變形。預先在孔邊黏貼電阻應變花，測出應變數(shù)值后，可由彈性理論公式計算出殘余應力σ₁和σ₂的數(shù)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(tǒng)，由JHYC靜態(tài)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(shù)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。

殘余應力測試數(shù)據(jù)分析

由實驗結果可以看出，4號測點的殘余應力值最大，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，最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(zhì)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。