X射線衍射法殘余應(yīng)力測試

1、目錄1.概述31.1 X射線殘余應(yīng)力測試技術(shù)和測量裝置的進(jìn)展3a.測試技術(shù)的進(jìn)展4b.測量裝置的進(jìn)展51.2測試標(biāo)準(zhǔn)62、測定原理及方法：72.1二維殘余應(yīng)力72.1.1原理72.1.2方法102.2三維殘余應(yīng)力162.2.1沿深度分布的應(yīng)力測定一剝層法172.2.2 X射線積分法(RIM)182.2.3 多波長法213、X射線殘余應(yīng)力測定法的優(yōu)、缺點224、一些應(yīng)用23參考文獻(xiàn)：24X射線衍射法殘余應(yīng)力測試原理、計算公式、測試方法的優(yōu)缺點、目前主要應(yīng)用領(lǐng)域。1. 概述X射線法是利用X射線入射到物質(zhì)時的衍射現(xiàn)象測定殘余應(yīng)力的方法。包括X射線照相法、X射線衍射儀法和X射線應(yīng)力儀法。1.1 X射線

2、殘余應(yīng)力測試技術(shù)和測量裝置的進(jìn)展早在1936年，Glocker等就建立了關(guān)于x射線應(yīng)力測定的理論。但是當(dāng)時由于使用照相法，需要用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)粉末涂敷在被測試樣表面以標(biāo)定試樣至底片的距離，當(dāng)試樣經(jīng)熱處理或加工硬化譜線比較漫散時，標(biāo)準(zhǔn)譜線與待測譜線可能重疊，測量精度很低，因此，這種方法未受到重視，直到二十世紀(jì)四十年代末還有人認(rèn)為淬火鋼的應(yīng)力測定是不可能的。只有在使用衍射儀后，X射線應(yīng)力測定才重新引起人們的重視，并在生產(chǎn)中日漸獲得廣泛應(yīng)用。美國SAE在巡回試樣測定的基礎(chǔ)上，于1960年對X射線應(yīng)力測定技術(shù)進(jìn)行了全面的討論。日本于1961年在材料學(xué)會下成立了X射線應(yīng)力測定分會，并在1973年頒布了X射線應(yīng)

3、力測定標(biāo)準(zhǔn)方法。a.測試技術(shù)的進(jìn)展在二十世紀(jì)五十年代，X射線應(yīng)力測定多采用0° 45°法(又稱兩次曝光法)，這種方法在d與sin2有較好的線性關(guān)系時誤差不大，但當(dāng)試件由于各種原因，d與sin2偏離離直線關(guān)系時，0° 45°法就會產(chǎn)生很大誤差。為了解決這個問題，德國E.Macherauch在1961年提出了X射線應(yīng)力測定的sin2法，使x射線應(yīng)力測定的實際應(yīng)用向前邁進(jìn)了一大步。與此同時，經(jīng)典的聚焦法也被準(zhǔn)聚焦法和平行光束法所取代。其中，平行光束法允許試樣位置在一定范圍內(nèi)變化，這就為在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用X射線應(yīng)力測定技術(shù)創(chuàng)造了有利條件。該方法的缺點是衍射線的強度低

4、、分辨率差，對低強度而又較漫散的譜線，測量精度不高。準(zhǔn)聚焦法介于平行光束法和聚焦法之間，既有較高的強度和分辨率，又有一定的試樣設(shè)置的寬容度，在衍射儀上用準(zhǔn)聚焦法測定應(yīng)力時，試樣設(shè)置不當(dāng)引起的誤差可以從ahkl與直線之斜率求得，所利用的關(guān)系為:，式中，為試樣表面對測角儀中心的偏離量，R為測角儀半徑，a0為試樣的精確點陣常數(shù)，ahkl為由各(hkl)面的測量值計算出的點陣常數(shù)。上述0° 45°法和sin2法就是通常所稱的常規(guī)法(或稱同傾法)，這些測試方法在測定工件特殊部位(如齒輪根部、角焊縫處)的殘余應(yīng)力時往往比較困難。近年來發(fā)展起來的側(cè)傾法很好地解決了這一難題，受到普遍重視。

5、這種方法既可以選用高2角、也可選用低2角范圍內(nèi)的衍射線進(jìn)行測定，同時衍射強度的吸收因子與側(cè)傾角無關(guān)，并且不隨2角而變或隨2角只作很小變化，故線形不會因吸收而產(chǎn)生畸變，能提高測量精度，因而獲得了廣泛應(yīng)用。可以在附有側(cè)傾法機構(gòu)的應(yīng)力儀上進(jìn)行側(cè)傾法測量，也可以利用側(cè)傾附件在普通衍射儀或應(yīng)力儀上進(jìn)行這種測量。自1976年以來，日本在應(yīng)用連續(xù)X射線測量應(yīng)力方面也做了不少嘗試。不同能量的X射線穿透材料的能力也不同，利用連續(xù)X射線照射試樣，借助X射線能譜儀測定衍射線中具有不同能量的各種成分的峰值位移，可以探知應(yīng)力沿深度的分布。此外，利用不同波長X射線在工件內(nèi)部穿透深度不同的特點，從而獲得應(yīng)力沿深度分布的多波

6、長法近年來也得到了一定的應(yīng)用。b.測量裝置的進(jìn)展理想的X射線應(yīng)力測量裝置應(yīng)兼有照相機應(yīng)力測量頭的輕便、衍射儀應(yīng)力測量的精確和位敏探測器的高速度等特點。早期的各種照相法測應(yīng)力的相機，因其測試手續(xù)麻煩，費時費工，因此未能得到充分發(fā)展和廣泛使用。二十世紀(jì)五十年代以后，X射線衍射儀迅速發(fā)展起來，應(yīng)力測定工作就在衍射儀上進(jìn)行。用X射線衍射儀測定殘余應(yīng)力時需要一定的特制附件，與相機比較，雖然手續(xù)有所簡化，數(shù)據(jù)也相應(yīng)準(zhǔn)確了，但只能用于試樣和小工件，對中等和大型工件則無能為力。而殘余應(yīng)力的研究完全用試樣是無法解決許多生產(chǎn)實際問題，所以用衍射儀測定殘余應(yīng)力也有一定的局限性。為了解決這些問題，日本學(xué)者做了大量的工

7、作，他們將衍射儀的索拉光欄改為平行光束光欄，并對衍射儀的測角儀進(jìn)行改進(jìn)，從而使其成為能滿足要求的專用X射線應(yīng)力測定儀。目前，X射線應(yīng)力測量裝置正向設(shè)備輕便緊湊、測量快速、精確度高及用途多樣的方向發(fā)展。美國丹佛大學(xué)的D.Steffen和C.Rund研制的應(yīng)力儀具有一定的代表性，整臺儀器重僅135kg，而測角頭只有4.5kg，采用這種應(yīng)力儀在鋁合金、不銹鋼和馬氏體鋼上進(jìn)行的實測證明，X射線數(shù)據(jù)累積所需的時間不超過一分鐘，最短只需15秒。美國西北大學(xué)的James和Cohen研制的PARS應(yīng)力儀的測角頭(帶位敏正比探測器)重約9kg。測角儀經(jīng)改進(jìn)后可用通電磁鐵固定，為大型構(gòu)件，如球罐、管道等作現(xiàn)場測量

8、。二十世紀(jì)九十年代初，美國AST公司開發(fā)的X2001型X射線應(yīng)力分析儀采用獨特的測角儀設(shè)計，在經(jīng)過改進(jìn)的幾何系統(tǒng)的入射線兩側(cè)對稱安裝了兩個位敏探測器，定峰時采用互相關(guān)法，保證了很高的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，提高了測量精度和測量速度，在幾秒鐘內(nèi)就能完成一次測量，且總重量僅74kg。這種應(yīng)力儀通過編程可以進(jìn)行-45° +60°的側(cè)傾，2角范圍達(dá)到97.6° 169.40°，并增加了-180° +180讀的旋轉(zhuǎn)，可以測定材料表面的三維殘余應(yīng)力及梯度。1.2測試標(biāo)準(zhǔn) 自1971年美國汽車工程師學(xué)會發(fā)布第一個X射線衍射殘余應(yīng)力測定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SAE J784a-19

9、71“Residential Stress Measurement by X-Ray Diffraction”和1973年日本材料學(xué)會頒布第一個X射線殘余應(yīng)力測定國家標(biāo)準(zhǔn)JSMS-SD-10-1973 “Standard Method for X-ray Stress Measurement”以來，作為一種無損檢測技術(shù)，X射線衍射法測定殘余應(yīng)力得到了越來越廣泛的應(yīng)用，技術(shù)手段也日益成熟。為反映最新的技術(shù)進(jìn)步和成熟的測定方法，歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(CEN)于2008年月4日批準(zhǔn)了新的X射線衍射殘余應(yīng)力測定標(biāo)準(zhǔn)EN15305-2008“Non-destructive Testing: Test Meth

10、od for Residual Stress Analysis by X-ray Diffraction”該標(biāo)準(zhǔn)于2009年2月底在所有歐盟成員國正式實施。相呼應(yīng)的，美國試驗材料學(xué)會(ASTM)也于2010年7月發(fā)布了最新的X射線衍射殘余應(yīng)力測定標(biāo)準(zhǔn)ASTM E915-2010“Standard Test Method for Verifying the Alignment of X-Ray Diffraction Instrumentation for Residual Stress Measurement”。2、測定原理及方法：2.1二維殘余應(yīng)力2.1.1原理對無織構(gòu)的多晶體金屬材料來說，

11、在單位體積中含有數(shù)量極大的、取向任意的晶粒，在無應(yīng)力存在時，各晶粒的同一HKL晶面族的晶面間距都為d0。假定有圖所示的、平行于試樣表面的拉應(yīng)力作用于該多晶體時，顯而易見，與表面平行的HKL晶面(即=0的晶面)的晶面間距，會因泊松比而縮小，而與應(yīng)力方向垂直的同一HKL晶面(即=90°的晶面)的晶面間距被拉長。在上述兩種取向之間的同一HKL晶面間距，將隨角的不同而不同。即是說，隨晶粒取向的不同，將從0連續(xù)變到90°，晶面間距的改變量d將從某一負(fù)值連續(xù)變到某一正值。這在宏觀上即表現(xiàn)出該多晶體在的作用下將產(chǎn)生一定的應(yīng)變，且應(yīng)力越大，d的變化也越大。對一般金屬材料，X射線的穿透深度很

12、淺，僅10m左右，它所記錄的僅僅是工件表面的應(yīng)力。由于垂直于表面的應(yīng)力分量為零，所以它所處理的總是二維平面應(yīng)力。測定這類應(yīng)力的典型方法即sin2法。在圖2.2確定的坐標(biāo)體系中，空間任一方向的正應(yīng)力為:式中，、是對應(yīng)方向的方向余弦即:同理，任一方向的正應(yīng)變?yōu)椋憾枋鲋鲬?yīng)力和主應(yīng)變兩者關(guān)系的廣義Hooke定律為:式中，、分別是材料的彈性模量和泊松比。注意到，故實際測得的應(yīng)力是圖2.2中的，即被測工件(各向同性材料)的表面應(yīng)力。由Bragg定律2dsin=兄可以得出應(yīng)變與衍射線角位移的關(guān)系，即：式中，d0和0。分別為無應(yīng)力時晶面(HKL)的面間距和Bragg角;d和分別是有應(yīng)力時法向位于(、)方向的

13、(HKL)晶面的面間距和Bragg角; 是(、)方向的應(yīng)變，而和分別為衍射晶面法線對選定坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)角和傾斜角(見圖2.2)。因此，由上述五式經(jīng)過變換即可得到:令，則：式中K1為應(yīng)力常數(shù);M為2對sin2的斜率。此即殘余應(yīng)力測定的基本公式。2.1.2方法根據(jù)上述原理，用波長為兄的X射線先后數(shù)次以不同的入射角照射試樣，測出相應(yīng)的衍射角2，求出2對sin2的斜率，便可算出應(yīng)力外。完成上述測定，有X射線照相法、X射線衍射儀法和X射線應(yīng)力儀法。照相法效率低、誤差大，尤其在衍射線條十分漫散時更為突出，且一般只能測定小試樣的應(yīng)力；衍射儀法和應(yīng)力儀法是目前主要的殘余應(yīng)力測試方法，前者一般適用于小試樣的應(yīng)力測定

14、，而后者則大小試樣均適用，且更宜于現(xiàn)場測試，應(yīng)用最為廣泛。X射線照相法如圖2.3所示將一束經(jīng)過光闌準(zhǔn)直的單色X射線垂直投射到試樣表面(試樣表面涂有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)粉末，以校正試樣與底片間的距離)，采用背射針孔照相法，利用接近平行于試樣表面的晶面作為反射面得到衍射線環(huán)。當(dāng)試樣受到沿z方向的拉伸時(即試樣受單軸應(yīng)力)，這些平行或接近平行于試樣表面的晶面間距將會縮小，由此可以測出垂直于試樣表面方向(y方向)的應(yīng)變，如果d0和d1為這個反射晶面族在受到應(yīng)力作用前后的晶面間距，則:這樣就可以求出在z方向上的應(yīng)力z對于二維應(yīng)力，則還需在正X射線束背射照相之后，采用斜射X射線束背射照相法(見圖2.4)，即X射線束以

15、與試樣表面成班0的角度照射到試樣表面，此時，按圖2.2，有:式中，d0及d2分別為斜射X射線束方向的晶面族(與正X射線照相所得衍射線環(huán)同一指數(shù))受力作用前后的晶面間距，而，等于:式中，d1是正X射線束方向的晶面族受應(yīng)力作用后的晶面間距?？梢姡捎脙纱握障喾?，精確測定出d1和d2，即可按式計算出 。X射線衍射儀法如圖2.5(a)所示，根據(jù)多晶衍射儀的設(shè)計原理，參與衍射的晶面始終平行于試樣表面。因此，當(dāng)衍射儀在正常狀態(tài)工作時，試樣表面法線和衍射晶面法線平行，此時=0°。為了測出不同值時同一HKL面族的2值，在X射線管和探測器位置不變的情況下，讓試樣表面法線轉(zhuǎn)動角。但此時位于測角儀上的探測

16、器己經(jīng)不在聚焦圓上，如圖2.5(b)所示。因此必須將探測器沿衍射線移動距離D，可以證明：式中，R為探測器移動后離試樣表面的距離。測定時，常使=0°和=45°，即應(yīng)用固定班法進(jìn)行宏觀殘余測定。X射線應(yīng)力儀法X射線應(yīng)力儀的核心部分為測角儀，其上裝有可繞試樣轉(zhuǎn)動的X射線管和探測器。通過改變使X射線管轉(zhuǎn)動，以改變?nèi)肷渚€的方向。目前，廣泛使用的測角儀有兩種，即測角儀和測角儀，其衍射幾何分別見圖2.6(a)、(b)。(1) 測角儀(常規(guī)法)Sin2尹法是常規(guī)法中的經(jīng)典方法，從可以看出，只要測出M即可計算出應(yīng)力。為此，當(dāng)以不同的角度入射時，測出相應(yīng)的2，此時與2共面。用測定的2與sin2

17、作圖，兩者應(yīng)有圖2.7所示的線性關(guān)系。求出直線的斜率M后，乘以已知的應(yīng)力常數(shù)K1，就能求出指定方向的應(yīng)力。應(yīng)該注意，角所在的平面與試樣表面的交線，就是所測應(yīng)力的方向。常選角為0°、15°、30°和45°，相應(yīng)測出的2并非剛好位于一條直線上，此時可用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如果在選擇角時只取0°和45°，就得到0°- 45°法。此時式中，。且K2為正值，故當(dāng)2為正值時，為正，即為拉應(yīng)力；當(dāng)2為負(fù)值時，為負(fù)，即為壓應(yīng)力。(2) 測角儀(側(cè)傾法)測角儀與測角儀有很大不同，從圖2.6(a)、(b)可以看出，在測角儀中，和2

18、角位于同一平面內(nèi)，即試樣表面法線、衍射晶面法線、入射線、衍射線和待測應(yīng)力方向五者共面，而在測角儀中，和2角分別位于互相垂直的兩平面內(nèi)，此時試樣表面法線、衍射晶面法線、待測應(yīng)力方向三者共面，而入射線、衍射線和衍射晶面法線則位于另一平面。因此，為了測定ON方向的應(yīng)力，必須測定法線位于NOZ平面內(nèi)的晶面的2，此時入射線和衍射線都與OL成(90°-)角。為了在不同角進(jìn)行測定，應(yīng)傾轉(zhuǎn)T軸，即X射線管和探測器同步側(cè)傾，應(yīng)力計算公式仍為。與測角儀相比，測角儀彌補了測角儀在較大入射角度上探測不到衍射信息的缺點，可以在較大的傾角下進(jìn)行測量，因此適合于測定工件特殊部位(如齒輪根部、角焊縫處)的殘余應(yīng)力。

19、以上分析表明，X射線殘余應(yīng)力常規(guī)測定方法僅適用于平面應(yīng)力狀態(tài)，只有在X射線穿透深度很小的情況下適用，即因為穿透深度很淺，層內(nèi)的應(yīng)力沿深度均勻分布。因該層處于自由表面上，其法線方向上的正應(yīng)力為零，與表面平行的剪應(yīng)力也為零。在這種情況下，-sin2呈線性關(guān)系。但在實際測試中，常出現(xiàn)非線性現(xiàn)象，且應(yīng)力值也難以計算，這說明常規(guī)X射線應(yīng)力測試的一些基本假設(shè)條件已不滿足。二十世紀(jì)七十年代初，人們發(fā)現(xiàn)在X射線有效穿透深度內(nèi)存在較大應(yīng)力梯度時，在+或-方向 -sin2樹呈分裂形狀。作為權(quán)宜之計的解決方法是采用高部分進(jìn)行線性擬合。七十年代末，Dolle等指出，由于應(yīng)力梯度效應(yīng)，須在三維應(yīng)力狀態(tài)下重新建立應(yīng)力-應(yīng)

20、變關(guān)系。2.2三維殘余應(yīng)力事實上，材料或其制品內(nèi)部存在的殘余應(yīng)力在更多情況下是三維應(yīng)力狀態(tài)，且沿深度為連續(xù)分布。因此，如何測定殘余應(yīng)力及其沿深度分布一直是X射線殘余應(yīng)力測定的重點研究對象。2.2.1沿深度分布的應(yīng)力測定一剝層法剝層法是應(yīng)用較早的一種測定材料及其制品內(nèi)部殘余應(yīng)力沿深度分布的方法，即通過切削或腐蝕使材料內(nèi)部逐層露出，以測量各層的殘余應(yīng)力。不過這里所測得的殘余應(yīng)力并不等于剝層以前該處的應(yīng)力，因為被剝除部分的殘余應(yīng)力的釋放，將導(dǎo)致剩余部分的殘余應(yīng)力重新分布，因此對釋放應(yīng)力所造成的影響可以通過彈性理論的計算加以修正?？梢杂糜趫A筒試樣，通過圖解法積分來求殘余應(yīng)力。為了得到大型軸對稱構(gòu)件沿深

21、度方向的三維殘余應(yīng)力的分布規(guī)律，主要面臨以下問題：1）測試深度問題：由于X射線對材料的透射深度較淺，測定的表面層深度僅為1035um，因此測試構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力需選擇采用X射線剝層法，逐層剝離后測量構(gòu)件表面的殘余應(yīng)力。以往應(yīng)用X射線剝層法測試軸內(nèi)部殘余應(yīng)力多為二維應(yīng)力的研究，沿深度方向三維殘余應(yīng)力的研究較少。2）應(yīng)力釋放問題:由于剝除層的應(yīng)力釋放，對剩余圓柱表面的真實應(yīng)力造成影響，需用彈性力學(xué)的修正理論對測得的表面二維應(yīng)力進(jìn)行修正，從而可得到包括徑向在內(nèi)的實際三維殘余應(yīng)力分布3）軸向應(yīng)力問題：X射線剝層法對測試的環(huán)向和徑向應(yīng)力修正的基礎(chǔ)上，考慮了軸向應(yīng)力的影響，推導(dǎo)了軸向應(yīng)力修正公式。2.2.2 X

22、射線積分法(RIM)根據(jù)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論可知，在一受力作用的物體內(nèi)，任一點的應(yīng)變可以用位于該點的一小體積元的應(yīng)變描述，此體積元的應(yīng)變可以用一個由二階張量組成的應(yīng)變矩陣表示為:圖2.8即描述了這一小體積元的變形情況及應(yīng)變分量ij，其中第一個下標(biāo)i代表產(chǎn)生應(yīng)變的方向，第二個下標(biāo)j代表產(chǎn)生應(yīng)變的面的法向。對于各向同性材料，在平衡條件下平衡條件下任一方向的應(yīng)變可表示為此為三維殘余應(yīng)力測定的基本公式，只要求出ij，然后根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系即可求出ij。常規(guī)X射線殘余應(yīng)力測定方法是基于2-sin2之間的線性關(guān)系，因此測得的是工件表層的平均二維應(yīng)力。在實際的工件中，常常存在圖2.9所示的不均勻應(yīng)變和應(yīng)力，在深

23、度比較淺的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為深度z處的應(yīng)變?yōu)? 用于測定殘余應(yīng)力的X射線束具有一定的寬度和一定的穿透深度，因此，探測器搜集到的是工件被照體積范圍內(nèi)的信息，探測到的應(yīng)變是被照體積應(yīng)變的計權(quán)平均<>，可用數(shù)學(xué)積分式表達(dá)如下:式中，為X射線在被測工件中的穿透深度;(x，y，z)是某一點(x，y，z)處的應(yīng)變。顯然，求出了(x，y，z)，就求出了該點(x，y，z)處的殘余應(yīng)變或殘余應(yīng)力及其在工件中的分布。這里因涉及到殘余應(yīng)變的積分，故稱為X射線積分法(RID邊即X-Ray-Integral-Method)?？梢钥闯?，由于未知物理量(x，y，z)在積分號內(nèi)，因此，這一求解過程是一反演問題，如何

24、求出(x，y，z)即成為應(yīng)力計算的核心。為求解(x，y，z)，將RIM法基本公式中的(x，y，z)與應(yīng)變矩陣ij聯(lián)系起來，通過數(shù)學(xué)處理將X射線照射體積元內(nèi)的應(yīng)變矩陣ij在工件深度z方向上按Taylor級數(shù)展開，當(dāng)X射線有效穿透深度比較小時，可以認(rèn)為深度與應(yīng)力變化呈線性關(guān)系，因此，Taylor級數(shù)展開式只保留到一次即:相應(yīng)的式中，0ij和0ij分別是被測工件表面的應(yīng)變和應(yīng)力; zij和zij分別是距被測工件表面深度z處的應(yīng)變梯度和應(yīng)力梯度。這樣，將代入，并與式聯(lián)立，求解應(yīng)力的問題便轉(zhuǎn)化為求解線性方程組的問題。從上述三式可以看出，該線性方程組共有12個未知量，因此，在無應(yīng)力晶面間距d0未知的情況下

25、，至少要測出13組、必對應(yīng)的d，以求解線性方程組。計算出后，根據(jù)應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系即可求出。2.2.3 多波長法多波長法是利用不同特征X射線在材料中穿透深度的差別而獲得不同深度的衍射信息，從而測定出不同深度的加權(quán)平均應(yīng)力，據(jù)此推算真實應(yīng)力及隨深度的分布。3、X射線殘余應(yīng)力測定法的優(yōu)、缺點X射線法測定殘余應(yīng)力的優(yōu)點是:1) 理論成熟，測量精度高，測量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。與其他方法相比，X射線衍射法在應(yīng)力測量的定性定量方面有令人滿意的可信度。2) 可以直接測量實際工件而無需制備樣品3) X射線法測定表面殘余應(yīng)力為非破壞性試驗方法4) X射線法測定的是純彈性應(yīng)變5) X射線束的直徑可以控制在2-3mm以內(nèi)，

26、可以測定一個很小范圍內(nèi)的應(yīng)變;6) X射線法測定的是表面或近表面的二維應(yīng)力。應(yīng)用這一特點，采用剝層的方法，可以測定應(yīng)力沿層深的分布;7) X射線法可以測量材料中的第二類和第三類應(yīng)力。存在的缺點有:1) X射線設(shè)備費用貴;2) X射線對金屬的穿透深度有限。只能無破壞地測定表面應(yīng)力，若測深層應(yīng)力及其分布，也需破壞構(gòu)件，這不僅損害了X射線法的無損性本質(zhì)，還將導(dǎo)致部分應(yīng)力松弛和產(chǎn)生附加應(yīng)力場，嚴(yán)重影響測量精度。3) 當(dāng)被測工件不能給出明銳的衍射峰時，測量精度亦將受到影響。4) 被測工件表面狀態(tài)對測量結(jié)果影響較大。5) 采用法進(jìn)行掃描定峰計算時，有時會出現(xiàn)“突變”現(xiàn)象，同時這種衍射強度“突變”現(xiàn)象多發(fā)生在為，處，且易在焊縫或離焊縫中心較近的近焊縫區(qū)產(chǎn)生。4、一些應(yīng)用1、目前有應(yīng)用于航空、航天、制造等工業(yè)領(lǐng)域?qū)︹伜辖饸堄鄳?yīng)力大小