电瓷绝缘子铸铁帽残余应力测试研究

随着国民经济的发展，人们对高压绝缘子产品的结构尺寸，机械性能，物理性能，产品质量可靠性等提出了更高的要求。因此，需要对电瓷绝缘子产品的机械、物理性能进行深入研究。本文主要是对电子绝缘子复合元件上的铸铁帽进行残余应力测试，以进一步提高产品质量，设计出新型产品，并提供合理参数。

铸铁帽残余应力测试

铸铁帽在加工过程中，由于受外力作用而产生不均匀的塑性变形。在受力消除后，铸铁帽内部将保留一定程度的残余应力，这将影响零件的强度和稳定性。常用的测量残余应力方法有盲孔法、x射线、磁测法。因为锻、铸、焊件中往往存在大量的残余应力，且各处的应力不同，所以铸铁帽采用盲孔法测其残余应力更为合适。

盲孔法测残余应力的原理是，零件表面可以看成是σ₁、σ₂的二向应力状态，如果在测点处钻一个直径为α的小孔，残余应力就会释放，使孔附近的材料产生变形。预先在孔边黏贴电阻应变花，测出应变数值后，可由弹性理论公式计算出残余应力σ₁和σ₂的数值。

本次实验仪器采用南京聚航科技有限公司的JHMK残余应力测试系统，由JHYC静态应变仪和JHZK残余应力精密钻孔装置组成。仪器软件操作，自动实时计算残余应力，并实时显示和保存应力应变数值，精度高，测量结果准确。  

实验时，在铸铁帽每个测点上钻孔，并粘贴电阻应变花。试件钻孔中残余应力得到释放，通过电阻应变仪测出个测点的应变值，用应力应变关系算出铸铁帽中的残余应力值。

残余应力测试数据分析

由实验结果可以看出，4号测点的残余应力值最大，为13.29MPa。8号测点的残余应力最小，为8.54MPa，其余各测点的残余应力在9.67-10.92MPa之间，每个测点的残余应力有一定差别。

铸铁帽试样残余应力测量结果表明，其残余应力均为残余拉应力，在一般情况下，如果零部件存在着残余拉应力，它会降低零构件的强度；如果存在残余压应力，它会降低零构件的强度，对脆性材料尤为明显。在加工零构件时，时效处理不容忽视，可以进行自然时效或者人工时效，最大限度的降低零构件的残余应力。

铸铁帽为紧固件，在拧紧固定时注意不要用力过大，要均匀地施加紧固力。这样也会降低铸铁螺帽的残余应力。

总结

试验结果表明，用盲孔法测点铸铁帽的残余应力是可行的。在测量过程中，电阻应变片粘贴是非常关键的，因为其是传感元件，其粘贴质量直接影响测量结果，所以一定要严格按照贴片工艺粘贴，这样才会得到令人满意的测试结果。