采用鉆孔法對(duì)0Cr18Ni9不銹鋼管旋壓后的內(nèi)外殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)旋壓和固溶處理后的管表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)方法參照ASTM標(biāo)準(zhǔn)E837-81和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB3395-92，在選定位置鉆一根細(xì)管，測(cè)量殘余應(yīng)力釋放時(shí)電阻應(yīng)變片產(chǎn)生的變形，殘余應(yīng)力為彈塑性根據(jù)原理計(jì)算。

輻射后殘余應(yīng)力結(jié)果與分析

旋轉(zhuǎn)0Cr18Ni9不銹鋼管后，沿軸各位置由內(nèi)向外沿壁厚的平均殘余應(yīng)力分布如如圖3所示，圖中數(shù)據(jù)為數(shù)字是積極的。對(duì)于拉應(yīng)力，圖中壁厚為零的為管子的內(nèi)表面。

如圖3所示，0Cr18Ni9不銹鋼管旋壓后內(nèi)部存在較大的殘余應(yīng)力，從宏觀上看，施加在細(xì)管外表面的殘余應(yīng)力在數(shù)值上大于0Cr18Ni9不銹鋼管上的應(yīng)力不銹鋼管。內(nèi)表面使軸向殘余應(yīng)力大于切向殘余應(yīng)力。薄壁管內(nèi)表面呈現(xiàn)殘余拉應(yīng)力，軸向殘余應(yīng)力1065 MPa，切向殘余應(yīng)力4.525 MPa，外表面變現(xiàn)顯示殘余壓軸向殘余應(yīng)力水平為50 至110 MPa，切向殘余應(yīng)力水平為40 至60 MPa。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)輪的壓力由外向內(nèi)傳遞，使工件外層除軸向變形外還發(fā)生切向變形，而內(nèi)層金屬基本沿軸向變形。方向。因此，金屬外層的變形量大于內(nèi)金屬層的變形量，這種變形的不均勻性造成旋壓工件外表面的壓應(yīng)力和內(nèi)表面的拉應(yīng)力。

固溶熱處理后殘余應(yīng)力結(jié)果及分析

0Cr18Ni9不銹鋼管旋壓固溶處理后，平均殘余應(yīng)力隨壁厚變化的分布見(jiàn)如圖4，沿壁厚不同位置。

從圖4中可以看出，旋壓態(tài)0Cr18Ni9不銹鋼管在固溶熱處理后內(nèi)殘余應(yīng)力值顯著降低，內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力值為2-5MPa，可與解決方案相比可見(jiàn)。固溶熱處理前殘余應(yīng)力值平均降低85%，內(nèi)表面切向殘余應(yīng)力值12.5 MPa，平均降低80%以上，外表面軸向殘余應(yīng)力值28 MPa，平均降低超過(guò)90%；切向殘余應(yīng)力在1.5 至3 MPa 下平均降低95% 以上。

可以得出，固溶處理可以有效去除0Cr18Ni9不銹鋼管徑向變形后的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力沿壁厚方向分布趨于穩(wěn)定。殘余應(yīng)力水平的降低可有效提高0Cr18Ni9不銹鋼管的抗應(yīng)力腐蝕性能，提高后旋管的形狀精度和尺寸穩(wěn)定性。