1.樣品準(zhǔn)備

-取樣：從待測(cè)工件（如焊接接頭、機(jī)械加工表面）切割小塊樣品（通?！?0mm3），確保切割過(guò)程不引入新應(yīng)力（如水冷切割）。

-表面處理：

-清潔：去除油污、氧化層（可用丙酮超聲清洗）。

-電解拋光：去除表層塑性變形層（深度約20-50μm），暴露無(wú)應(yīng)力晶面。避免機(jī)械研磨以防應(yīng)力干擾。

-標(biāo)記測(cè)量點(diǎn)：在樣品表面明確標(biāo)注待測(cè)位置（如焊縫熔合線、熱影響區(qū)）。

---

2.設(shè)備校準(zhǔn)

-XRD儀器準(zhǔn)備：

-選用Cr-Kα或Cu-Kα靶X射線源。

-校準(zhǔn)測(cè)角儀角度（2θ精度±0.01°）。

-標(biāo)定應(yīng)力常數(shù)：使用無(wú)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)粉末（如硅粉）驗(yàn)證衍射角準(zhǔn)確性。

---

3.測(cè)試流程

-固定樣品：將樣品置于樣品臺(tái)，確保待測(cè)點(diǎn)與射線束中心對(duì)齊（激光定位輔助）。

-設(shè)定參數(shù)：

-選擇衍射晶面（如α-Fe的{211}面）。

-設(shè)定2θ掃描范圍（如鋼鐵材料約150°–156°）。

-ψ角旋轉(zhuǎn)測(cè)量：

-在多個(gè)ψ角（通常0°、15°、30°、45°）采集衍射峰。

-每個(gè)ψ角下掃描2θ，獲取衍射峰位（如半高寬法擬合峰頂）。

-重復(fù)性驗(yàn)證：同一測(cè)量點(diǎn)重復(fù)2-3次，確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差<10MPa。

---

4.數(shù)據(jù)處理

-計(jì)算晶面間距d：由布拉格方程\(2d\sinθ=nλ\)導(dǎo)出各ψ角的d值。

-線性回歸分析：繪制\(d\spacevs.\space\sin^2ψ\)曲線，斜率\(m=\frac{1}{2}σ_\phiS_2\)。

-應(yīng)力計(jì)算：

-公式：\(σ_\phi=\frac{m}{\frac{1}{2}S_2}\)

-其中\(zhòng)(S_2\)為X射線彈性常數(shù)（如α-Fe的\(S_2=5.67\times10^{-6}\space\text{MPa}^{-1}\))。

-誤差評(píng)估：檢查擬合度（R2≥0.95），剔除異常點(diǎn)。

---

5.報(bào)告輸出

-內(nèi)容包含：

-樣品信息（材料、處理工藝、測(cè)量位置照片）。

-測(cè)試參數(shù)（X射線靶材、晶面、ψ角序列）。

-應(yīng)力值及方向（表面法向/切向應(yīng)力）。

-誤差范圍（±20MPa典型工業(yè)精度）。

-應(yīng)力分布圖（如焊縫橫截面應(yīng)力云圖）。

-結(jié)論建議：評(píng)估應(yīng)力是否超標(biāo)（如超過(guò)材料屈服強(qiáng)度70%需退火處理）。

---

關(guān)鍵注意事項(xiàng)

-環(huán)境控制：恒溫（23±1℃）防熱脹冷縮影響。

-安全防護(hù)：X射線屏蔽室+輻射監(jiān)測(cè)。

-方法驗(yàn)證：對(duì)已知應(yīng)力樣品（四點(diǎn)彎曲標(biāo)樣）做對(duì)照測(cè)試。

>全程耗時(shí)約2-4小時(shí)/點(diǎn)，適用于金屬、陶瓷及涂層。深度剖面需配合逐層拋光（破壞性），非破壞性替代方案可選中子衍射或同步輻射。