表面涂层材料的残余应力测量技术注意事宜

 表面涂层材料的残余应力测量技术使用钻孔法，钻孔法是在具有残余应力的的构件上钻一小孔，使孔区域部分由于应力释放而产生相应的位移和应变，测量这些位移或应变，经换算可得到结构内的残余应力。选择使用jh系列盲孔法残余应力测量仪配合jhzk残余应力精密钻孔装置，此方法已经广泛应用于金属材料的测量，经过多次案例验证，在各种涂层厚度、基体厚度的试件及内壁涂有涂层的容器进行测量，结果可靠，有效。

表面涂层材料的残余应力测量技术注意事宜

应变片的选择和粘贴

涂层表面光滑且耐腐蚀，为使试件的应变能很好地传递给应变片，必须选用合适的应变片及粘贴剂，应变片的基底要薄，不宜采用小栅长的应变片，尽可能增加粘贴面积，保证孔边与丝栅端部有一定距离。可采用jh系列应变片粘结剂，在粘贴前用零号砂纸将贴片区表面打磨，清洗干燥后，即可粘贴，指压时间需长一些，干燥后便可测试。

释放系数a、b值的标定

对于表面涂层残余应力的测试，a、b系数值的大小还与涂层厚度、基体厚度等有关，一般情况下采取实验标定的方法获得。在实验标定时，由于涂层材料易脆裂，可采用等强度悬臂梁而不用拉伸试件，并以砝码加载的方式进行标定。为进一步研究各种因素对a、b释放系数的影响，可采用计算力学的有限元法计算出钻孔力学模型的数值解，形成钻孔法理论分析的依据，对提高测试精度、分析测试系统误差都十分必要。

打孔方法和附加应变

实验采用金刚石细砂制成的特殊钻头。实验表明，这种打孔钻头，不仅能在钢材上打孔，且能在涂层上有效打孔。在打孔时需注入变压器油，以减少磨损及摩擦发热；采用这种打孔方法产生的附加应变很小，附加应变可忽略不计。

打孔深度

与有限元计算一致，实验表明，当孔深超过1.5倍孔径时，试件表面上的应变计已感受不到内部释放的应变，因此在测试时，控制孔深稍大于1.5倍孔径即可。

温度效应

一般情况而言，涂层材料的导热系数低，因此不宜在应变片上覆盖保护层；为取得较好的温度补偿作用，采用逐点补偿方法，另外，在打孔后因摩擦生热而产生的应变读数有变化，需等待几分钟，应变读数稳定后再进行测试。