转炉炉壳是一大型的壳体结构，由于炉体存在焊接残余应力，会使其在使用过程中工作应力与残余应力叠加，实际应力提高，进而影响到炉壳强度、疲劳、抗腐蚀能力等性能，对转炉安全构成了潜在危险。所以精确检测壳体的残余应力对于转炉的安全性有很重要的意义。

厂家通常都是采用盲孔法检测炉体残余应力，但是这一方法仍存在不足，测量时易受钻孔的切削用量的选择、孔距的合理选择、孔边塑性变形和孔径等影响，为了提高检测的精确度和准确度，厂家找到了南京聚航，希望我们能够提出改进方法并证明其有效性。

改进方法

根据ASTM标准E837-81对盲孔法测量时要求，孔深应为1-1.2倍的孔直径，同时考虑为减少切削量，减少附加应变，应控制钻孔进刀量等因素，我们对传统盲孔法进行了以下改进，以提高测量精度。取一块试件进行残余应力测量，首先在每一测点，粘贴应变片、接线、调试完备后测取初读数，然后先钻直径为1.2mm，深度为1.5mm的盲孔，再用直径1.5mm的钻头扩张，深度为1.8mm，然后换用直径1.8mm钻头第2次扩张，深度为2.0mm，后用直径为2.0mm的钻头扩孔，深度仍为2.0mm，测取每次钻孔后的应变值，每一孔径的释放应变为该次测读值，这样，标定值也有4组，即不管是标定还是实际测量，在每一待测点都要测取5次读数。

试验仪器

试验工件为SM400ZL焊接板，尺寸为700mm*300mm*80mm，试件焊后未经热处理，采用JHZK精密钻孔装置，仪器为JH-30残余应力检测仪，采用三向应变花。

标定试验

标定试验是预先在标定试件上粘贴好应变片，并对试件施加一定外载，再钻一定深度的盲孔，通过应变计在钻孔前后读数变化推算出应变释放系数。实验中试样为SM400ZL钢，厚度为12mm，根据文献盲孔与边界小距离要求，取试件工作部分宽为60mm，在试件正反两面对应位置粘贴相同的应变片已校正加载偏心和时间的扭转。

对于孔深方面的控制，大量试验研究表明，当孔深大到孔径的1~1.2倍时，对测点的测量应变不再起作用。若在试验中按同义孔深进行扩孔，则对测点进行前两种孔径的应力测试时，应变片无法充分感应到深层的应力释放，必然会引起试验误差，使得测试结果和传统测量法不具可比性。

总结

试验证明，采用扩孔同时增加孔深的方法进行测量可有效地减少切削力和切削热对测量结果的影响，从而更准确地获得残余应力，提高测试精确度，改进的应力测试方法相对传统法测得应力值降低约10%。