金屬(shu)材(cai)料是工業(ye)生產的(de)重(zhong)要物質(zhi)基礎,其性能(neng)直接影響著天然氣(qi)、石油石化、航空航天、電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)冶金、風電(dian)(dian)(dian)、火電(dian)(dian)(dian)、核電(dian)(dian)(dian)、鐵路船(chuan)舶等領(ling)域設(she)備(bei)設(she)施的(de)安(an)全運(yun)行。隨著服役時長的(de)增長,設(she)備(bei)材(cai)料的(de)力(li)(li)(li)學性能(neng)不可避免的(de)劣化,嚴(yan)重(zhong)威(wei)脅設(she)備(bei)的(de)運(yun)行安(an)全,因此進行材(cai)料的(de)力(li)(li)(li)學性能(neng)評(ping)估具有(you)重(zhong)要意義。傳統的(de)評價方法如拉伸(shen)試(shi)(shi)(shi)驗、疲勞試(shi)(shi)(shi)驗、斷裂韌性試(shi)(shi)(shi)驗等制作(zuo)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)會對設(she)備(bei)造成破壞,需(xu)要停機檢(jian)測,并且檢(jian)測時(shi)間長、效率低、不能進行現場(chang)測試(shi)(shi)(shi),所以往(wang)往(wang)無法被(bei)接(jie)受。在此(ci)情況下,微損原位檢(jian)測服役設(she)備(bei)的(de)壓痕法應運而生。壓痕檢(jian)測(ce)方法從(cong)硬度測(ce)試開始不斷(duan)發展延伸,目前已經可(ke)以實(shi)現(xian)材料拉伸性(xing)能(neng)、殘余應力、斷(duan)裂韌性(xing)等多個力學性(xing)能(neng)參數(shu)的測(ce)量。
圖1-1 壓痕測(ce)試功能
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(cheng)應用要(yao)求。由團隊負(fu)責(ze)編(bian)制的國內外首部(bu)采用壓痕能量差法測(ce)量(焊接)殘余應力的標(biao)準——《金屬(shu)材料 殘余(yu)應力(li)測試 壓入能(neng)量差(cha)法(fa)》,已通過CSTM標準立項(xiang)論證。
圖1-2 自主研發的壓入測試技術
PMT-1000是(shi)目(mu)前最新型設備(PMT—XXX,PMT是Portable
Mechanical Properties Tester的(de)簡稱, XXX是設備最大承載能(neng)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1-3 萬能壓(ya)痕(hen)測試系統(tong)
壓痕測試儀包(bao)括儀器機體(ti)、特(te)定(ding)形狀壓頭、旋轉平動機構、磁式固定(ding)底(di)座四(si)部分,見(jian)圖1-3所示,其中儀器機體采用(yong)伺服(fu)電缸(gang)傳(chuan)動(dong),控制(zhi)球型或努氏壓頭(tou)下壓侵入被測材(cai)料;磁性(xing)固定(ding)底座(zuo)可(ke)(ke)快速(su)吸附于磁性(xing)材(cai)料表面,保證壓痕測試(shi)過程的穩定(ding),同(tong)時可(ke)(ke)以通過旋鈕進(jin)行(xing)磁性(xing)控制(zhi),方便機體調(diao)整,對被測區(qu)域點(dian)位(wei)進(jin)行(xing)精準(zhun)測量。
采(cai)用(yong)無(wu)線和有線兩套(tao)控(kong)制和數據傳輸系統,適用(yong)于(yu)多種(zhong)測(ce)試環(huan)境(jing)。有線測(ce)試系統采(cai)用(yong)液晶(jing)觸(chu)摸屏菜單(dan)方式進行參(can)數設置及壓入(ru)控(kong)制,控(kong)制盒小巧(qiao)輕(qing)便,操(cao)作方便,可使用(yong)電池供電,無(wu)懼(ju)野外環(huan)境(jing),數據實時儲(chu)存于(yu)SD卡。無線測(ce)試系統可通(tong)過手機app和電腦軟件(jian)遠程控制,數(shu)據(ju)實時傳輸到軟件(jian),大(da)(da)大(da)(da)減小(xiao)控制盒體積,更加便攜,方便特(te)殊位置(zhi)測量。數(shu)據(ju)傳輸到軟件(jian)實時進(jin)行處(chu)理計算,直接一鍵出具力學(xue)性能(neng)及(ji)殘(can)余應力結果,實現了數(shu)據(ju)的快速(su)計算及(ji)力學(xue)性能(neng)參(can)數(shu)的可視(shi)化。
PMT-1000型萬能壓痕(hen)測試儀既能進行力(li)學(xue)性(xing)能測量(liang),也能進行應力(li)測量(liang),主要用于(yu)能源(yuan)裝(zhuang)備(bei)安(an)全評定和現(xian)場焊接結構的殘余(yu)應力(li)無(wu)損測量(liang),在材料(liao)研(yan)究、機械制(zhi)造、采礦冶金、水利工(gong)程、鐵道運(yun)輸、化(hua)工(gong)設(she)備(bei)、船舶制(zhi)造、航空工(gong)業、電力(li)建設(she)等(deng)行業應用廣泛,是石油化(hua)工(gong)、重裝(zhuang)企(qi)業、科(ke)研(yan)院所、生產(chan)施工(gong)中進行非破壞(huai)性(xing)的安(an)全評定及分析的一種重要工(gong)具。
·ISO/TR 29381金屬(shu)材料-通過壓痕(hen)試驗測量力學性(xing)能-壓痕拉伸性能
·GB/T 21838金(jin)屬材料 硬(ying)度和(he)材料參數的儀器化壓(ya)痕(hen)試(shi)驗
日內瓦(wa)國際發明(ming)(ming)展創辦于1973年,是(shi)(shi)全世界舉(ju)辦歷(li)史最長、規模最大的發明(ming)(ming)展之一,其獎(jiang)(jiang)項(xiang)分(fen)為(wei)評(ping)審(shen)團特別(bie)嘉許金(jin)獎(jiang)(jiang)、金(jin)獎(jiang)(jiang)、銀獎(jiang)(jiang)和銅獎(jiang)(jiang)。第48屆日內瓦(wa)國際發明(ming)(ming)展是(shi)(shi)自疫(yi)情(qing)以來首次恢復線下展出(chu),共有40個(ge)國家800多(duo)個(ge)參(can)展單位的1000多(duo)個(ge)發明(ming)(ming)項(xiang)目參(can)加展覽。
展會由(you)瑞士(shi)聯邦政(zheng)府、日內瓦(wa)州政(zheng)府、日內瓦(wa)市政(zheng)府和世界(jie)知識產權組(zu)織共同主辦(ban)。展會每年都能吸(xi)引來自全球五大(da)洲(zhou)的(de)(de)近(jin)50多個國家(jia)的(de)(de)企業、高校、科研院所以及(ji)個人(ren)發明人(ren)參展。
———近(jin)乎(hu)無損地檢測試樣二向殘余(yu)應力
———無需(xu)額外(wai)粘貼應變(bian)片或(huo)配備(bei)其他光學(xue)測量裝置
———準確實用且便于操作
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