[0063]測定例と対象


X線残留応力測定センター info@x-rsmc.com は、鋼とアルミを対象に安価かつ短納期の応力測定サービスをご提供しています。

通常は、守秘義務によりお客様の測定例は、開示することができませんが、特別に許可をいただいた測定例をお示しします。

溶接継手の測定可否[0064]

複数の部材を接合する場合,継ぎ目すなわち継手ができます。継手の形状と応力測定の可否は以下の通りです。


 継手形状  溶接線方向     溶接線と直交方向
 突合せ継手 ○     ○
 T継手,かど継手 × ○
 重ね継手    △ 溶接線近傍が測定できない。   ○

溶接による応力の変化の範囲は、板厚や溶接方法にもよりますが、最大で止端線から10mm程度です。
詳しくは、溶接部の残留応力分布測定を参照ください。


X線を傾けて照射すると傾けた方向の応力が測定されます。測定点はレーザーでマーキングされます。

丸穴による応力集中の測定例[0065]

条件がよければ、理論値からの誤差が30MPa程度と精度のよい測定ができることがわかります。



測定値 2mmの各種図 綺麗なデバイ環 標準偏差も小さく条件のよい測定結果です。





[0066]SUS304構造体の応力測定例

SUS304は、加工硬化が著しい材料ですのでピーニングの圧縮応力は降伏点より、かなり高くなる場合があります。

[0067]SUS304重ね継手

次は、条件が悪い例です。 SUS304は、①より強度の低いKβ線を使う ②グラインダーやピーニング等によりαFeのピークが発生して、αFe、βFeのピークが並列する等で測定値がなかなか安定しません。点数を数多く測定することにより、異常値を取り除くことができます。


溶接線から2mmの測定 各種図
グラインダー加工がされていないため比較的 βFeピークのみが認められる比較的安定した結果になっています。ただ、近傍の圧縮応力により溶接部近傍にもかかわらず圧縮になっています。

溶接線から5mmの測定 各種図
グラインダー加工によるαFeピークが発生して
βFeピークと並立しています。これを手動で分離します。応力値も圧縮になっています。


[0068]アルミADC12材の応力測定
ショットブラストした材料等は測定できる場合が多いです。


しかしながら鋼に比べて粗大結晶や集合組織が発生しやすいので事前の測定をお勧めします。


[0069]工場での鋼管応力分布測定


 溶接した鋼管を熱処理した後測定しました。数十点の応力分布を測定して、所定の応力になっていることを確認しました。自社製の治具はXYZステージがついており、mm単位以下での微動も可能になっています。
 当社約款にありますように依頼元、依頼内容はすべて守秘義務の対象になります。今回は特別にお客様に許可をいただき許可をいただいた部分のみ公開させていただきました。

[0070]鋼管の内側測定の例

内径が300mm以上あれば、径方向と長手方向の両方測定できます。それ以下だと精度が低下します。

[0071]自動車用バネの例

自動車用バネ測定 報告書はこちら

この治具は、マグネットとスライドテーブルで構成されています。フライス盤用のスライドテーブルですので、溝と治具を使って被測定物を固定することができます。
また、溶接部では、止端線からの応力分布を測定することができます。
以下の測定した応力を示します。Xは、スプリング周方向でYが径方向です。ショットにより安定した圧縮応力が測定されました。



[0072]ローワーアームの例(曲面の応力測定)


自在バイスでサンプルを自由な角度で固定することにより曲面の応力も測定することができます。

[0073]大型の構造物を測定する場合


治具について この治具は、マグネットとスライドテーブルで構成されています。
強力な磁石で被測定物に固定することができ現場においては、底面や垂直面を位置をずらしながら測定できます。
メモリは0.05mm刻みですが、応力の勾配や再現性を考慮すると0.2mm位が最小きざみでしょうか。

マグネットで被測定物自体に取り付けることができます。
溶接部残留応力分布等も測定できます。

[0025]測定対象鋼種

フェライト鋼(磁石に着く鋼) および フェライト層のある2層ステンレス

X線による応力測定は、実際には結晶のひずみ(変形)を測定しています。しかも、原子間レベル(オングストローム)でです。
 このレベルになると鉄は2種類しかありません。フェライト(BCC)とオーステナイト(FCC)です。結晶のかどっこに原子がある体心立方晶と面の真ん中に原子がある面心立方晶です。マルテンサイトは、BCCにCカーボンが入ったもので、フェライトと同じに扱えます。


上の鋼種は、基本的に同じ設定、定数で測定ができるのです。

   構造用炭素鋼(SS,SB,SM,S-Cなど)

構造用合金鋼(SCr,SCM,SNC,SNCM,SMA,SPAなど)

構造用低金属高張力鋼

低合金耐熱鋼(STBAなど)

軸受鋼(SUJ)

ばね鋼(SUP)

工具鋼(SK,SKS,SKD,SKH,SKTなど)

鋳鍛鋼(SC,SCMn,SCMnCr,SF,SCH1,SCH2,SCH3など)

フェライト系マルテンサイト系ステンレス(SUS430,SUS403)

析出硬化型ステンレス鋼(SUS630,SUS631)

フェライト系、マルテンサイト系耐熱鋼(SUH21,SUH446,SUH1,SUH4,SUH600,SUH616)


アルミニュウムは事前にテストができる場合のみお受けします
  1. オーステナイト系ステンレス(SUS304等)は、加工硬化によりα鉄のピークが発生して誤差が大きい場合がある。継手の形状により測定できない場合があります。事前テストが必要です。
  2. アルミニュウムは、柔らかく集合組織が発生しやすい、集合組織が発生すると測定値の誤差が大きくなります。事前テストが必要です。

これ以上は、ウェブサイトで公開できませんので直接お問合せお願いします。
お問合せ info@x-rsmc.com

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