【摘要】本文以测试耐候钢样件堵空处的残余应力为例，介绍了盲孔法测焊接残余应力的基本原理和试验方法，通过对比试验结果与理论计算值，证实了盲孔法的有效性。
【关键词】盲孔法 残余应力 焊缝
焊接残余应力对焊接结构的静载强度、疲劳强度及使用寿命等影响很大， 为保证其使用性能， 测定并掌握焊接残余应力在焊接结构中的分布规律十分必要。常用方法主要有钻孔法、分割切条法X 射线衍射法等，其中小孔释放法操作简单、测量方便、对构件损伤程度小，本文运用此方法测试样件堵孔焊接残余应力。
一、盲孔法测残余应力基本原理
假设一个各向同性材料上某一区域内存在一般状态的残余应力场，其最大、最小主应力分别为σ1和σ2，在该区域表面上粘贴一专用应变花，在应变花中心打一小孔，引起孔边应力释放，从而在应变花丝栅区域内产生释放应变，根据应变花测量的释放应变就可以计算出残余应力：
ε0、ε45和ε90分别为相应应变计钻孔后测得的释放应变，单位为με；
二、盲孔法测耐候钢样件堵孔处焊接残余应力的试验步骤
样件表面用120粒度砂布打磨除锈、除氧化皮，再用纱布交叉打磨。用划针分别在距堵孔焊缝5mm、10mm、20mm、30mm处轻轻刻出贴应变花的测点位置（刻十字线），如图1所示。在个测点上粘贴应变花，0度应变片对准参考轴。焊接导线并安装钻具。读零值，然后用3mm麻花钻，钻深3mm分别钻孔。待1～2分钟稳定后读数。
三、试验结果与分析
实测残余应力经修正后的结果与三维有限元计算结果比较，如图2所示。图中黑色实心圆点为实验测得的数据，白色空心圆点连成的曲线为ANSYS模拟的应力分布结果。由图可以看出，从整个焊缝残余应力的分布趋势来看，实测环向残余应力，与
用有限元模型计算得到的数值结果，其分布规律基本一致。在焊缝和热影响区，测量值与三维有限元计算结果表现出更好的一致性，同时也发现，虽然在远离焊缝处测量的结果有一定的分散性，但利用有限元法通过适当的分析计算，能够比较准确地得到焊接应力。
四、结语
利用盲孔法测耐候钢堵孔处焊接残余应力，其测试结果与利用有限元模型计算出的数据的分布规律具有较好的一致性，证明盲孔法在测零部件焊接残余应力方面的有效性与可操作性。扩充了货车试验室的试验能力，必要时可在工艺研究方面得以应用。
参考文献：
[1]徐忠根，沈祖炎.残余应力的测定方法[J]. 华南建设学院西院学报， 1994，（02）.
[2]张如一等[著].应变电测与传感器[M].清华大学出版社，1999.
