钛合金零件的生产涉及多个过程，如压铸、热处理、机械加工等。每道工序都有可能产生残余应力。为了保证产品的可靠性、安全性，需要检测零件不同深度处残余应力的大小，用以验证工艺、改进工艺，确保产品的性能。
残余应力测试方法有很多种，需要测试的某型钛合金零件为小型圆柱型零件，形状不规则，测量区域小，因此采用盲孔法测量残余应力较为合适。以下为某型钛合金零件残余应力测试过程。
试验仪器
试验仪器：采用南京聚航科技有限公司的JHMK多点残余应力测量系统，由JHYC静态应变仪和JHZK-L钻孔装置组成。此仪器适合小型零件测试，具有多点测量效率高，实时显示应力应变数值，实时录屏录像功能，自动实时生成应力应变释放曲线，测量曲线和视频回放功能，自动生成分布曲线和三维分布图，一键生成测量报告。
试验依据：《GBT 31310-2014 金属材料 残余应力测定 钻孔应变法》
测试方案
（1）测点位置选取
该测试需要测量不同深度的残余应力分布情况。钛合金零件选取外表面中部进行测量，3个测点呈120度分布，全部采用三轴应变花。每次测完后做表面腐蚀处理，然后再进行测试，共进行3次测试。
（2）应变片粘贴及连接：将各个测点位置进行打磨清洁，粘贴应变片及接线端子。
（3）线缆连接：完成贴片后，将应变片接入JHYC静态应变仪，查看数据。
（4）工件放置：确认数据稳定正常后，将工件放置于L型支架平台上，调节XYZ轴对好中心后调节钻孔深度。
（5）开始测量：测量前调零，待数值稳定后开始记录，然后钻孔，钻完孔后等待残余应力释放完成，稳定后停止数据采集。
测试结果及计算
所有测点一一测量完成后，在软件中使用高级分析进行多点残余应力分析，然后一键导出报告。测量结果如下：
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测点号
|
ε1
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ε2
|
ε3
|
σmax（MPa）
|
σmin（MPa）
|
θ（°）
|
|
1-1
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1.6
|
3.7
|
4.1
|
-6.2
|
-8.9
|
-15.8
|
|
1-2
|
-3.5
|
-3.9
|
-3.4
|
9.5
|
8.5
|
42.4
|
|
1-3
|
-3.5
|
0.5
|
1.6
|
5.1
|
-0.3
|
-14.3
|
|
2-1
|
-1.4
|
6.8
|
10.1
|
-5.6
|
-17.1
|
-11.7
|
|
2-2
|
3.3
|
1.0
|
-0.9
|
-1.3
|
-5.1
|
86.7
|
|
2-3
|
-4.2
|
-1.0
|
3.1
|
4.9
|
-1.8
|
3.0
|
|
3-1
|
4.7
|
2.2
|
-0.5
|
-3.2
|
-7.9
|
-88.9
|
|
3-2
|
1.3
|
3.2
|
4.2
|
-6.0
|
-8.7
|
-7.5
|
|
3-3
|
-3.0
|
3.8
|
5.4
|
1.4
|
-7.7
|
-15.9
|
数据分析
上述测点中1为未腐蚀处理，2为第1次腐蚀处理，3为第2次腐蚀处理。从表上数据可以看出，3次测量零件的残余应力水平均比较接近，该零件整体残余应力水平分布比较均匀。
结论
使用JHMK多点残余应力测量系统进行残余应力测试，实验方法简单，操作方便，软件功能丰富，快速得出可靠结果，L型支架十分适合小型零件的测量，XYZ三向自由调节能够快速进行对中测量。能够为钛合金零件后续加工工艺的改进提供依据。