No.41「オンサイト残留応力測定「ストレスクイッカー™」」
~二次元検出器によるX線残留応力測定~

No.41
オンサイト残留応力測定「ストレスクイッカー™」 ~二次元検出器によるX線残留応力測定~
On-site Measurement of Residual Stress Named as "Stress Quicker ™"

はじめに

小型部品から大型構造物に至るまで、製造工程あるいは使用過程での残留応力を定量的に把握することは、製品の品質を維持・管理していく上で重要な課題となっています。当社では、部材の残留応力を迅速に測定するサービス『ストレスクイッカー™』を開始し、さまざまなニーズにお応えしています。

残留応力測定サービスの特長

複雑な形状をした部材の残留応力を精度よく測定するには、(1)装置がコンパクトであること、(2)大量のデータを迅速に処理できることが必須となります。二次元検出器とcos α;法を組み合わせた装置によりニーズにお応えします。センサー部がコンパクト(長さ311mm × 高さ154mm × 幅124mm)ですので、立体的で入り組んだ構造体であっても十分な測定ができ、現地での計測も可能です。また、各種鉄鋼材料はもちろんのこと、アルミ、銅製品の残留応力の測定も可能です。

残留応力の測定精度

図1に、4点曲げ試験による本装置の精度検証結果の一例を示しますが、試験片裏側に貼り付けた歪ゲージの測定値とほぼ同じ値になっており良好な結果となっています。また、精度低下の主要因の一つである結晶粒の粗さに起因する誤差については、揺動装置を組み込むことにより粒の影響を低減する仕様としました。

図1 4点曲げ試験結果(材質:S45C)
図1 4点曲げ試験結果(材質:S45C)

適用例

スタンドアームを使うことにより、任意の向きで残留応力測定を行うことが可能です。写真1はプラント設備の溶接部の測定例、写真2は自動車部品の測定例です。設計、施工、部品加工時の評価はもちろんのこと、損傷解析と組み合わせた評価も可能です。今まで諦めていた測定、新たなニーズなどがありましたら、お気軽にご相談ください。

写真1 プラント設備溶接部の残留応力測定の様子
写真1 プラント設備溶接部の残留応力測定の様子
写真2 自動車部品の残留応力測定の様子
写真2 自動車部品の残留応力測定の様子

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