LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT DƯ CHO MỐI HÀN ỐNG CHỊU ÁP LỰC BẰNG NHIỄU XẠ X – QUANG

LỜI CẢM ƠN

 

         Trong thời gian học tập và nghiên cứu trong chương trình đào tạo sau đại học của trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, em đã tiếp thu và đúc kết được nhiều kiến thức bổ ích cho chuyên môn của mình. Với đề tài nghiên cứu dưới hình thức luận văn thạc sỹ, em đã vận dụng những kiến thức đã được học của mình để giải quyết một vấn đề thực tế. Đề tài của em là nghiên cứu và giải quyết vấn đề mới trong lĩnh vực hàn và kiểm tra không phá hủy nghiên cứu lý thuyết và làm thực nghiệm, vì lần đầu tiên tiếp xúc nên em gặp rất nhiều khó khăn.

         Với sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn TS. Lê Chí Cương  cùng với sự hỗ trợ của gia đình, bạn bè, trung tâm Hạt Nhân TP.HCM. Cho đến thời điểm này luận văn của em củng đạt được những kết quả như mong muốn.

         Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến:

• Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM.
• Thầy TS. Lê Chí Cương – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM.
• Quý thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM.
• Trung tâm Hạt Nhân TP. HCM
• Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp.

         Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, sự hỗ trợ động viên quý báu của tất cả mọi người. Xin trân trọng cảm ơn

TÓM TẮT

            Đề tài: Xác định ứng suất dư cho mối hàn ống chịu áp lực bằng phương pháp nhiễu xạ X – quang  có nhiều tiến bộ hơn so với các phương pháp xác định ứng suất dư khác, bởi vì nó không phá hủy cấu trúc của vật liệu, của chi tiết, của sản phẩm và chúng ta có thể thực hiện ngay trên sản phẩm, chi tiết đang làm việc thuận lợi cho công việc chế tạo sửa chửa và bảo dưỡng trong công nghiệp, xác định ứng suất dư một cách chính xác và dễ tự động hóa. .

            Đề tài được thực hiện thời gian từ tháng 09/2010 đến 04/2011 tại trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP. HCM. Nội dung và phương pháp nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu về lý thuyết mới nhiễu xạ tia X và thực hiện thí nghiệm tại trung tâm Hạt Nhân TP.HCM dưới dạng chọn mẫu và đo nhiễu xạ, xữ lý kết quả đạt được và tiến hành tính toán ứng suất dư.

            Kết quả đạt được của luận văn đã trình bày một cách đầy đủ và cô đọng lý thuyết tương đối mới về xác định ứng suất dư cho vật liệu hàn, kết cấu hàn và quá trình thực nghiệm đã xác định được ứng suất dư của mối hàn ống chịu áp lực vật liệu A106 – GrB (Theo ASTM) kích thước mẫu O.D = 114 mm và chiều dày t = 8.56 mm tiến hành hàn theo quy trình hàn LILAMA2 – 08 áp dụng tiêu chuẩn ASME – IX, trên cơ sở kết của đạt được của đề tài có thể áp dụng cho một loạt mối hàn ống có kích thước  75 mm £ đường kính ngoài £ không giới hạn và 3 mm £ t £ 40 mm được tiến hành hàn theo quy trình hàn LILAMA2 – 08. Kết quả của đề tài củng là cơ sở để chúng ta xây dựng lại quy trình hàn, chế độ hàn, chế độ nhiệt luyện mối hàn nhằm nâng cao chất lượng và tuổi thọ cho kết cấu hàn.

            Kết quả của đề tài là phương pháp có thể áp dụng để kiểm tra cho các kết cấu hàn đang làm việc tại các nhà máy nhiệt điện phục vụ cho công tác sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống đường ống chịu áp có chứa mối hàn là nơi có thể bị hư hỏng do ứng suất dư tồn tại.

               X – ray residual stress determination method by piping weld has many advantages in comparision with other methods because it can nondestructively and accurately determine residual stress and be automated. In recent years, nonlinear d – sin²y  distributions have been observed in stress materials which can not be explaned by classical fundamentals specially weld materials and coarse gain materials.

               This thesis was written from 9/2010 to 04/2011 in University of Technical and education HCM city. The content is about theory residual stress in piping weld by X – ray diffraction and the research method is carring out experiment in Nuclear Center HCM city. The result of thesis investigated fully and accurately theory of residual stress in piping weld, this is a new method for weld materials. It can test  product of welding, and component of welding.

               The thesis has determinated residual stress in piping weld sample which has outside diamater (O.D) = 114 mm and thickness t = 8.56 mm material specification A106 – GrB. This result can be applied for full range of piping in following conditions 75 mm < outside diamater < unlimited and 3mm < thickness < 40 mm and be applied for inovating welding procedure specification. Moreover, the result of thesis can be applied for materials after post heatreatment weld joint to improve the quality as weld as the durability for welder structures and life for weld joint.

MỤC LỤC

Trang tựa                                                                                                                              Trang

Quyết định giao đề tài

Lý lịch cá nhân                                                                                                                          i

Lời cam đoan                                                                                                                            ii

Cảm tạ                                                                                                                                      iii

Tóm tắt                                                                                                                                    iv

Mục lục                                                                                                                                    vi

Danh sách các chữ viết tắt                                                                                                   vii

Danh sách các hình                                                                                                                ix

PHẦN A: DẪN NHẬP                                                                                                            1

1. Đặt vấn đề..........                                                                                                                   1

2. Tình hình nghiên cứu                                                                                                          3

3. Nội dung nghiên cứu                                                                                                           4

4. Giới hạn đề tài...                                                                                                                   4

5. Phương pháp nghiên cứu                                                                                                    5

PHẦN B: NỘI DUNG                                                                                                             6

Chương 1. LÝ THUYẾT CHUNG                                                                                       6

I. Cấu trúc kim loại mối hàn                                                                                                6

1. Sự kết tinh và tổ chức kim loại mối hàn                                                                           6

1.1.Sự kết tinh của vũng hàn                                                                                                  6

1.2. Tổ chức kim loại mối hàn                                                                                               7

II. Các phương pháp đo ứng suất dư                                                                                  9

1. Phương pháp khoan lỗ - train gauge.                                                                                9

2. Phương pháp dòng điện xoáy                                                                                            9

3. Phương pháp siêu âm                                                                                                        10

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT                                                                                        11

I. Cơ sở về lý thuyết nhiễu xạ X – quang                                                                         11

1. Định luật Bragg                                                                                                                  11

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện nhiễu xạ (LPA)                                                  14

2.1. Hệ số hấp thụ trên mặt phẳng                                                                                       14

2.2. Hệ số Lorenzt                                                                                                                 16

2.3. Hệ số phân cực                                                                                                               17

3. Cơ sở tính toán ứng suất dư                                                                                             18

II. Lý thuyết tính toán ứng suất dư của mối hàn ống bằng nhiễu xạ X – quang     23

1. Hàm hấp thụ trên bề mặt mối hàn ống.                                                                          23

1.1. Giới thiệu các kiểu đo                                                                                                   23

1.1.1. Kiểu đo y                                                                                                                     23

1.1.2. Kiểu đo W                                                                                                                     24

1.2. Hàm hấp thụ trên bề mặt trụ                                                                                         25

1.2.1. Phương pháp đo Y cố định Y₀ khống chế tiết diện tia X                                      25

1.2.2. Phương pháp đo W cố định h.                                                                                   27

2. Tính toán ứng suất dư trên mối hàn ống                                                                        30

2.1.Tính ứng suất dư theo hai phương                                                                                30

2.1.1. Tính ứng suất dư bằng phương pháp Sin²y                                                             30

2.1.2. Tính ứng suất dư bằng phương pháp hai góc nghiêng                                           31

2.2. Tính ứng suất dư theo ba phương                                                                                31

Chương 3. THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ                                                                        32

I. Chọn vật liệu và kết quả.                                                                                                32

1. Tính chất vật liệu                                                                                                              32

2. . Độ hạt, cấu trúc tinh thể và tính chất của kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt(HAZ). 33

3. Chế tạo mẫu thí nghiệm                                                                                                    35

II. Thiết bị thí nghiệm                                                                                                         39

1. Máy nhiễu xạ tia X                                                                                                            39

2. Nguyên lý nhiễu xạ tia X                                                                                                 40

3. Tiến hành thí nghiệm và kết quả                                                                                     42

3.1. Tiến hành thí nghiệm                                                                                                     42

3.2. Kết quả đã thí nghiệm được                                                                                          45

3.2.1. Kết quả trên mẫu 0                                                                                                     45

3.2.1.1. Kết quả mẫu 0 ứng với góc sin²y = 0                                                                   45

3.2.1.2. Kết quả mẫu 0 ứng với góc sin²y = 0.03                                                              46

3.2.1.3. Kết quả mẫu 0 ứng với góc sin²y = 0.12                                                              47

3.2.1.4. Kết quả mẫu 0 ứng với góc sin²y = 0.24                                                              48

3.2.2. Kết quả trên mẫu 1                                                                                                     50

3.2.2.1. Kết quả mẫu 1 ứng với góc sin²y = 0                                                                   50

3.2.2.2. Kết quả mẫu 1 ứng với góc sin²y = 0.03                                                              51

3.2.2.3. Kết quả mẫu 1 ứng với góc sin²y = 0.12                                                              52

3.2.2.4. Kết quả mẫu 1 ứng với góc sin²y = 0.24                                                              53

3.2.3. Kết quả trên mẫu 2                                                                                                     54

3.2.3.1. Kết quả mẫu 2 ứng với góc sin²y = 0                                                                   54

3.2.3.2. Kết quả mẫu 2 ứng với góc sin²y = 0.03                                                              55

3.2.3.3. Kết quả mẫu 2 ứng với góc sin²y = 0.12                                                              56

3.2.3.4. Kết quả mẫu 2 ứng với góc sin²y = 0.24                                                              57

3.2.3. Kết quả trên mẫu 3                                                                                                     59

3.2.4.1. Kết quả mẫu 3 ứng với góc sin²y = 0                                                                   59

3.2.4.2. Kết quả mẫu 3 ứng với góc sin²y = 0.03                                                              60

3.2.4.3. Kết quả mẫu 3 ứng với góc sin²y = 0.12                                                              61

3.2.4.4. Kết quả mẫu 3 ứng với góc sin²y = 0.24                                                              62

3.2.3. Kết quả trên mẫu 4                                                                                                     63

3.2.4.1. Kết quả mẫu 4 ứng với góc sin²y = 0                                                                   63

3.2.4.2. Kết quả mẫu 4 ứng với góc sin²y = 0.03                                                              64

3.2.4.3. Kết quả mẫu 4 ứng với góc sin²y = 0.12                                                              65

3.2.4.4. Kết quả mẫu 4 ứng với góc sin²y = 0.24                                                              66

3.3. Kết quả tính toán theo hàm hấp thụ phẳng                                                             68

3.3.1. Kết quả của mẫu 0                                                                                                      68

3.3.2. Kết quả của mẫu 1                                                                                                      69

3.3.3. Kết quả của mẫu 2                                                                                                      69

3.3.4. Kết quả của mẫu 3                                                                                                      70

3.3.4. Kết quả của mẫu 4                                                                                                      70

Chương 4…. KẾT LUẬN                                                                                                    72

TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                                                   75

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Số liệu đo cho mẫu 0

Phụ lục 2: Số liệu đo cho mẫu 1

Phụ lục 3: Số liệu đo cho mẫu 2

Phụ lục 4: Số liệu đo cho mẫu 3

Phụ lục 5: Số liệu đo cho mẫu 4

Phụ lục 6: Chương trình nội suy tìm đỉnh nhiễu xạ bằng phần mềm Matlab 7.6

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU

MỘT SỐ KÝ HIỆU

l : bước sóng

l_SWL : giới hạn bước sóng ngắn

2q : góc nhiễu xạ

d : khoảng cách giữa các mặt phẳng phân tử ( hkl )

n : phản xạ bậc cao

h : hằng số Plank

V : hiệu điện thế của đĩa

( P ) : mặt phẳng chứa ống phát và ống thu tia X ( mặt phẳng nghiêng )

( Q ) : mặt phẳng vuông góc với trục hình trụ chứa hướng đo ứng suất

Ψ : góc tạo bởi phương pháp tuyến của mẫu đo với phương pháp tuyến của họ mặt phẳng nguyên tử nhiễu xạ

Ψ_o : góc tạo bởi phương pháp tuyến của mẫu đo và tia tới X

h : là góc phân giác của tia tới và tia nhiễu xạ X

h_o : là góc tạo bởi phương pháp tuyến của họ mặt phẳng nhiễu xạ và tia tới X

g : góc tạo bởi tia tới X và phương ngang

b : góc tạo bởi tia nhiễu xạ và phương ngang

j : góc tạo bởi phương pháp tuyến của mẫu đo với mặt phẳng nghiêng

a : góc tạo bởi trục đứng mẫu đo hình trụ với ( P )

a : hệ số tính chất của vật liệu ( phụ thuộc loại vật liệu )

b : thể tích phần năng lượng tia tới trên một đơn vị thể tích ( phụ thuộc vào đặc tính của tia X như Cr-Ka, Cr-Kb, Cu-Kb, Co-Kb . . .)

m : hằng số hấp thụ ( phụ thuộc vào đặc tính của tia X và loại vật liệu mẫu đo )

AB : chiều dài tia tới thẩm thấu đến phân tố bị nhiễu xạ

BC : chiều dài nhiễu xạ từ phân tố bị nhiễu xạ đến ra ngoài mẫu đo

d : chiều sâu thẩm thẩm thấu tại h = 0^o

R : bán kính của mẫu đo hình trụ

r : bán kính tại phân tố bị nhiễu xạ

dr : chiều dày phân tố bị nhiễu xạ

w : góc giới hạn vùng nhiễu xạ

dw : bề rộng phân tố bị nhiễu xạ

L : chiều dài phân tố bị nhiễu xạ

Lc : chiều dài thẩm thấu của tia tới và nhiễu xạ đi ra ngoài mẫu đo.

dV = Ldrdw : thể tích phân tố bị nhiễu xạ

B x H : tiết diện của tia X

WPS : Quy trình hàn.

ASME : Tiêu chuẩn cùa hiệp hội kỹ sư Mỹ.

O.D : đường kính ngoài của ống.

 

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH                                                                                                                           TRANG

Hình A.1:      (Mối hàn của chi tiết nhà máy hạt nhân.)                                                      2

Hình A.2:      (Các phương pháp đo ứng suất dư.)                                                                3

Hình 1.1:      (Sự hình thành mối hàn)                                                                                  6

Hình 1.2:      (Các vùng của mối hàn)                                                                                   7

Hình 1.3a :   (Ảnh hưởng nhiệt đến mối hàn)                                                                     8

Hình 2.1:      (Định luật Bragg)                                                                                            13

Hình 2.2:      (Mối quan hệ giữa góc 2theta và cường độ nhiễu xạ I)                             15

Hình 2.3:      (Các mặt nhiễu xạ)                                                                                         16

Hình 2.4:      (Góc nhiễu xạ)                                                                                                16

Hình 2.5:      (Nhiễu xạ trên một phân tử)                                                                          17

Hình 2.6:      (Hệ số Lorenzt)                                                                                               18

Hình 2.7a:    (Các tọa độ máy, mẫu, mặt nhiễu xạ hkl)                                                   20

Hình 2.7b:    (Các trạng thái ứng suất)                                                                               22

Hình 2.8:      (Đồ thị Sin²Ψ dạng tuyến tính)                                                                     23

Hình 2.9:      (Đồ thị Sin²Ψ dạng phân đôi)                                                                       24

Hình 2.10:    (Các loại tọa độ)                                                                                             25

Hình 2.11:    (Kiểu đo Phi)                                                                                                   26

Hình 2.12:     (Kiểu đo Omega)                                                                                           27

Hình 2.13:     (Kiểu đo Phi cố định góc phi 0)                                                                  28

Hình 2.14:     (Kiểu đo Phi khống chế tiết diện)                                                               29

Hình 2.15:     (Kiểu đo Omega cố định eta)                                                                       30

Hình 3.1.a :   (Độ hạt theo các vùng)                                                                                 32

Hình 3.1.b :   (Kim loại vùng hàn)                                                                                      33

Hình 3.1.c :   (Kim loại cơ bản)                                                                                           34

Hình 3.1.d :   (Kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt)                                                                35

Hình 3.1.e:        (Mẫu hàn)                                                                                                   36

Hình 3.2:        (Vị trí cắt mẫu)                                                                                              37

Hình 3.3:        (Mẫu thí nghiệm)                                                                                          37

Hình 3.4:        (Máy nhiễu xạ X – quang)                                                                          38

Hình 3.5:        (Sơ đồ nhiễu xạ kế)                                                                                      39

Hình 3.6:        (Cường độ nhiễu xạ)                                                                                    41

 

PHẦN A : DẪN NHẬP

 

1.Đặt vấn đề.

Ứng suất dư là nguyên nhân gây ra phá hủy chi tiết, nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền mỏi của chi tiết. Ứng suất dư ảnh hưởng lớn đối với những chi tiết làm việc chịu tải trọng lớn, áp lực cao và quy trình chế tạo thường để lại ứng suất dư  chẳng hạn như mối hàn.

Đối với các loại mối hàn sau khi hàn người ta tiến hành chụp phim, thử áp nhưng chỉ mới dừng lại ở kiểm tra khuyết tật và kiểm tra độ bền mà chưa xác định cụ thể ứng suất dư của kết cấu sau khi hàn. Tuy nhiên đối với các mối hàn của những chi tiết quan trong như ống chịu áp lực, mối hàn chi tiết ở nhà máy điện hạt nhân, chi tiết ở tàu ngầm, máy bay thì người ta phải xác định ứng suất dư.

Hình A.1: Mối hàn của chi tiết nhà máy hạt nhân.

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định ứng suất ví dụ như phương pháp số (Phương pháp phân tử hữu hạn), phương pháp khoan lỗ và vòng nhẫn (Hole drilling and ring core method), phương pháp tách lớp (Layer removal method), phương pháp mặt cắt (Sectioning method)…mỗi một phương pháp có những ưu và nhược điểm khác nhau trong quá trình áp dụng.

Hình A.2: Các phương pháp đo ứng suất dư.

 

         Hơn nữa hiện nay phương pháp xác định ứng suất dư đã được ứng dụng rộng rãi tuy nhiên các máy nhiễu xạ khi tiến hành thí nghiệm chỉ áp dụng hàm hấp thụ của mẫu phẳng, vì vậy đối với các chi tiết có hình dạng phức tạp thì kết quả đo không còn chính xác nữa, trong đề tài này khảo sát đến hàm hấp thụ trên mặt trụ mối hàn ống nhằm khắc phục những nhược điểm hiện nay của thiết bị. Vì vậy tác giả chọn đề tài  “Xác định ứng suất dư của mối hàn ống chịu áp lực bằng nhiễu xạ X – quang”.

2. Tình hình nghiên cứu.

1. X-ray analysis of residua stress distribution in weld region.- J.T. Assis, V Monin, J.R.Teodosio, T. Gurova.
2. Analysis of residual stress state in welded steel plates by x-ray diffraction method- Vladimir I. Monin, Tatiana Gurova, X.castello and S.F.Estefen 2008.
3. Phân tích sự ảnh hưởng hình dạng bề mặt đến hàm hấp thụ tổng quát trong tính toán bằng X quang luận văn thạc sĩ Lê Minh Tấn 2008.
4. Taizo oguri, aplication of X-ray stress measurement to curved surface- residual stress of cylindrical surface, Material Science Research International, Vol.49,2000.
5. Residual stress measurment using X ray diffraction, Osman Aderoglu, Texas A & M University.

3. Nội dung nghiên cứu:

         Xác định ứng suất dư của mối hàn ống chịu áp lực bằng nhiễu xạ X – quang. Nghiên cứu lý thuyết không phá hủy (X – quang) áp dụng vào việc xác định ứng suất dư của các mối hàn ống giáp mối hàn theo phương pháp lót TIG (Tungsten Inert Gas) phủ điện và tiến hành đo đạc thực nghiệm để xác định ứng suất dư trên mẫu hàn ống. Khảo sát, so sánh hàm hấp thụ của mặt mối hàn ống so với mặt phẳng mà thiết bị hiện đang áp dụng.

3. Giới hạn đề tài.

1. Áp dụng cho vật liệu ống thép các bon cán có kích thước: kích thước mẩu O.D= 114 (mm) và t = 8.56mm phạm vi áp dụng được 75(mm) £ O.D £ không giới hạn (mm) với 3mm £ t £ 40 mm theo tiêu chuẩn  AWS (American Welding Society) và tiêu chuẩn ASME (American Society of Mechanical Engineering).
2. Xác định ứng suất dư cho mối hàn ống giáp mối vị trí 1G, 2G, 5G, 6G hàn theo quy trình hàn LILAMA2 – 08 áp dụng theo tiêu chuẩn ASME -IX.
3. Xác định ứng suất dư cho vật liệu hàn, kết cấu hàn.
4. Xác định ứng suất dư cho vật liệu đồng nhất đẳng hướng, thép kết cấu sau khi nhiệt luyện.
5. Xác định ứng suất dư cho bồn, bể áp lực, các đường ống áp lực
6. Khảo sát hàm hấp thụ trên mặt phẳng và mặt trụ trong tính toán ứng suất dư vật liệu đồng nhất đẳng hướng.

4. Phương pháp nghiên cứu.

         Phương pháp nghiên cứu, nghiên cứu lý thuyết kết hợp làm thí nghiệm đo đạc thực nghiệm.

            - Phương pháp phân tích.

            - Phương pháp tổng quát hóa vấn đề.

            - Phương pháp thử và sai trong đo đạc số liệu.

PHẦN B : NỘI DUNG

CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT CHUNG

I. CẤU TRÚC CỦA MỐI HÀN.

1. Sự kết tinh và tổ chức kim loại mối hàn.

1.1. Sự kết tinh của kim loại vùng hàn.

Chất lượng mối hàn phụ thuộc vào sự kết tinh của mối hàn, và sự kết tinh của mối hàn phụ thuộc vào nguyên nhân sau:

            Quá trình kết tinh xảy ra khi có nguồn nhiệt tác động và di chuyển. Tốc độ kết tinh trung bình của mối hàn bằng tốc độ di chuyển của vũng hàn.

            Khi phần đầu của vũng hàn đang diễn ra sự nung nóng thì ở phần đuôi lại xảy ra sự kết tinh để hình thành mối hàn, kim loại lỏng trong vũng hàn dịch chuyển mạnh từ phần đầu sang phần đuôi của vũng hàn.

            Vũng hàn có thể tích rất nhỏ được bao quanh kim loại cơ bản ở trạng thái rắn nên nguội rất nhanh. Ở vùng  tâm của mối hàn kim loại bị quá nhiệt, ở vùng biên nóng chảy nơi có sự tản nhiệt nhanh xuất hiện các mầm kết tinh và phát triển dần thành các hạt tinh thể, các hạt tinh thể có dạng hình kim và dạng nhánh cây phức tạp phát triển theo phương thẳng góc của các mặt đẳng nhiệt. Càng vào phía tâm mối hàn, tinh thể càng lơn và có xu hướng chuyển từ nhánh cây sang dạng hình cầu vì ở tâm nguội chậm (hình 1.1 ).

1.2. Tổ chức kim loại của mối hàn.[5]

         Cấu trúc của kim loại của vùng ảnh hưởng nhiệt HAZ (Heat affect Zone) mối hàn được phân chia làm 6 vùng cơ bản (gọi là vùng ảnh hưởng nhiệt), vùng ảnh hưởng nhiệt nó ảnh hưởng trực tiếp đến cơ tính của mối hàn, và việc nghiên cứu kỹ cấu trúc của mối hàn giúp cho chúng ta tiến hành xác định ứng suất dư chính xác vào vị trí mà tồn tại ứng suất lớn nhất, vùng mà nguy cơ phá hủy mối hàn lớn nhất để hạn chế nguy cơ phá hủy.

         Vùng viền chảy 1: Có kích thước rất bé, là vùng giáp ranh giữa vũng hàn và kim loại cơ bản. Kim loại ở đây được nung nóng đến nhiệt độ xấp xỉ nóng chảy của vật liệu cơ bản và nằm trong trạng thái rắn - lỏng lẫn lộn, kích thước hạt vùng này khá mịn và cơ tính khá cao.

         Vùng quá nhiệt 2: Là vùng kim loại cơ bản bị nung nóng từ 1100⁰C đến xấp xỉ nhiệt độ nóng chảy. Ở vùng này thường xảy ra quá trình kết tinh lại (biến đổi thù hình). Do hiện tượng quá nhiệt nên hạt tinh thể có kích thước lớn, độ dai va đập và độ dẻo thấp, dễ nứt nóng và nứt nguội.

         Vùng thường hóa 3: Là khu vực thường có nhiệt độ từ 900 ÷ 1100⁰C. Tổ chức gồm những hạt ferit nhỏ và peclit do đó có cơ tính tổng hợp tương đối cao.

         Vùng kết tinh lại không hoàn toàn 4: Ở vùng này kim loại cơ bản bị nung nóng khoản nhiệt độ 720 ÷ 900⁰C kim loại có sự kết tinh lại từng phần, do đó bên cạnh những tinh thể kim loại cơ bản chưa bị thay đổi trong quá trình nung nóng, còn có những tinh thể mới được hình thành do hiện tượng kết tinh lại . Tổ chức gồm các hạt ferit thô và ostenit nhỏ, cơ tính vùng này kém hơn vùng thường hóa 3.

         Vùng kết tinh lại 5: (còn gọi là vùng hóa già) : Kim loại cơ bản bị nung nóng đến 500 ÷ 700⁰C xảy ra quá trình kết tinh lại với sự phát sinh và phát triển của tinh thể mới.

         Vùng giòn xanh 6: Khi hàn kim loại chịu tác dụng nhiệt từ 100 ÷ 500⁰C vùng này không có sự thay đổi rõ rệt về cấu trúc kim loại, do ảnh hưởng của nhiệt độ nên tồn tại ứng suất dư, độ dẻo, độ dai va đập giảm do đó chúng ta phải tiến hành xác định ứng suất cho vùng này.

         Vậy qua những lý thuyết trên thì trong kết cấu hàn cơ tính của mối hàn xấu nhất ở vùng ảnh hưởng nhiệt, bởi tại đây tổ chức kim loại thay đổi làm cho cơ tính giảm và tồn tại ứng suất dư vậy chúng ta xác định ứng suất dư tại vùng ảnh hưởng nhiệt kế vũng hàn (HAZ).

Hình 1.2

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ỨNG SUẤT DƯ.

1. Phương pháp khoan lỗ - train gauge.

Nguyên lý của phương pháp này là: vật liệu của mẫu có ứng suất dư sẽ có mức độ biến dạng khác nhau tại các vị trí được gia công, điều này cung cấp dữ liệu để tính toán ứng suất dư.

Để khảo sát, trước hết cần khoan vào vật mẫu một lỗ có chiều sâu bằng đường kính lỗ và nhỏ hơn so chiều dày của mẫu (nếu chiều sâu lớn hơn đường kính của lỗ khoan thì rất khó đảm bảo được độ chính xác của phép đo). Đo biến dạng của lỗ gia công tại các vị trí khác nhau bằng phương pháp giao thoa lazer hoặc chụp ảnh giao thoa lazer.

Phương pháp khoan lỗ có chi phí thấp, cho kết quả nhanh và được sử dụng khá phổ biến. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là vật liệu bị phá hủy và độ chính xác thấp.

 

2. Phương pháp dòng điện xoáy.

Phương pháp dòng điện xoáy có thể được mô tả là một dòng điện xoáy sinh ra trong vật liệu dưới phép thử nghiệm và tìm ra sự thay đổi của độ dẫn xuất hoặc độ thấm từ qua sự thay đổi tổng trở của cuộn dây. Chiều sâu thâm nhập có thể thay đổi bằng sự thay đổi tần số kích thích nhưng trong vòng 1mm tần số thực tế và đầu dò không xác định được hướng của ứng suất dư. Những nghiên cứu gần đây cho thấy phương pháp dòng điện xoáy có thể được ứng dụng trong phạm vi rộng của vật liệu hơn phương pháp từ. Mặc dù phương pháp dòng điện xoáy không thực sự phù hợp để đo ứng suất dư do độ nhạy của chuyển động dòng điện xoáy khi đo, kết quả chính xác không cao.

3. Phương pháp siêu âm.

Sự thay đổi vận tốc siêu âm có thể được quan sát khi vật liệu chịu ứng suất, sự thay đổi này có thể đo được ứng suất trung bình dọc theo đường sóng. Hệ số âm đàn hồi rất cần thiết cho sự phân tích, hệ số này được xác định bằng thực nghiệm.

Các loại sóng khác nhau có thể được sử dụng nhưng sử dụng phổ biến nhất trong phương pháp này là sóng dọc. Độ nhạy lớn nhất đạt được khi hướng truyền sóng và ứng suất giống nhau.

Phương trình để tính toán ứng suất dư là:

V = Vo + Kσ (1.1)

Trong đó:

Vo - vận tốc truyền sóng;

σ - ứng suất;

K - hệ số âm đàn hồi.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

I. LÝ THUYẾT VỀ NHIỄU XẠ X-RAY.

1. Định luật Bragg và điều kiện nhiễu xạ.[1]

Khi chiếu tia X có bước sóng (10^-4 – 10² ) tương ứng với khoảng cách giữa các mặt phẳng nguyên tử vào vật rắn tinh thể sẻ xuất hiện các tia nhiễu xạ với cường độ và các phương khác nhau, các phương nhiễu xạ phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ tới và bản chất của mẩu tinh thể. Định luật Bragg thiết lập mối quan hệ giữa bước sóng tia X và khoảng cách giữa các mặt nguyên tử.

Các giả thuyết : Các mặt phẳng nguyên tử phản xạ các bức xạ tới phải độc lập, các tia tới phải tán xạ hoàn toàn.

Giả sử hai mặt phẳng nguyên tử song song A-A’ và B-B’ có cùng chỉ số Millier h,k,l và cách nhau bởi khoảng cách giữa hai mặt phẳng nguyên tử d_hkl, chúng ta xem mặt tinh thể của tâm tán xạ nguyên tử là các mặt tinh thể và phản xạ giống như gương đối với tia X.

Giả sử hai tia a1 và a2 đơn sắc, song song và cùng pha với bước sóng λ chiếu vào hai mặt phẳng A-A’ và B-B’ dưới góc θ. Hai tia này bị tán xạ bởi 2 nguyên tử P và Q và cho hai tia phản xạ a1’ và a2’ củng tạo góc so với mặt phẳng ngang θ (hình.2.1). Sự giao thoa của hai tia tán xạ xảy ra nếu thỏa mãn điều kiện sau: Hiệu quảng đường a1-O-a1’ và a2-P-a2’, mQ + Qk bằng số nguyên lần bước sóng. Tức là  nλ = mQ + Qk

                                                nλ = 2d_hklsinθ                                                            (2.1)

Trong đó n= 1,2,3….được gọi là bậc bức xạ.

Công thức (2.1) được gọi là định luật Bragg biểu thị mối quan hệ giữa bước sóng tia tới, góc nhiễu xạ và khoảng cách giữa 2 mặt nguyên tử kề sát nhau. Nếu điều kiện nhiễu xạ không thỏa mản thì sự giao thoa sẻ không xảy ra và cường độ nhiễu xạ thu được rất nhỏ.

Khi n = 1 bậc phản xạ thứ nhất định luật Bragg :

λ = 2d_hklsinθ                                                                          (2.2)

Khi n > 1 các phản xạ được gọi là phản xạ bậc cao, định luật Bragg được viết lại như sau:           

λ = (2d_hkl /n)sinθ                                                       (2.3)

Với (d_hkl/n) là khoảng cách giữa các mặt (nh, nk, nl) đặt d’= (d_hkl/n)  thay vào công thức (2.3) ta có:

λ = 2d’_hklsinθ                                                             (2.4)

Mối quan hệ giữa cường độ nhiễu xạ và góc nhiễu xạ.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nhiễu xạ LPA (Lorenz, hệ số phân cực, hàm hấp thụ).

Việc xác định chính xác vị trí đỉnh nhiễu xạ là điều kiện tiên quyết để xác định ứng suất dư, vì khi thực hiện nhiễu xạ ứng với một mặt phẳng nguyên tử hkl (mặt phản xạ) và một góc nhiễu xạ 2θ sẻ cho một đường nhiễu xạ nhất định và đỉnh nhiễu xạ là vị trí có cường độ I cực đại. Bằng cách chúng ta thực hiện nhiễu xạ cho vật mẫu (là vật nhiễu xạ ở trạng thái tự nhiên không tồn tại ứng suất) với thiết bị có cùng công suất, bước sóng chùm tia tới, mặt phẳng nhiễu xạ có chỉ số Millier h,k,l, và cùng góc nhiễu xạ 2θ sẽ thu được đường nhiễu xạ có đỉnh nhiễu xạ. Củng với điều kiện như trên chúng ta thực hiện nhiễu xạ trên mẫu cần đo ứng suất và củng thu được đường nhiễu xạ tương tự tuy nhiên đỉnh nhiễu xạ sẻ bị lệch đi ε = (d – d₀)/d₀ với d là khoảng cách của các mặt nhiễu xạ hkl của vật cần đo, d₀ là khoảng cách của mặt nhiễu xạ của mẫu.

Tuy nhiên cường độ nhiễu xạ còn phụ thuộc vào các yếu tố sau: hệ số hấp thụ (the absorption correction factor A), hệ số phân cực (the polarization factor P(2θ)) và hệ số Lorentz (the Lorentz factor L(2θ). Sau đây chúng ta sẻ khảo sát từng yếu tố.trên mẩu mặt phẳng.

2.1. Hệ số hấp thụ A trên mẩu phẳng :[1]

 

Sự hấp thụ ảnh hưởng tới cường độ nhiễu xạ, I phụ thuộc vào chiều dài của tia tới và tia nhiễu xạ trên bề mặt mẫu. Cullity đã tiến hành thí nghiệm trên mẫu phẳng như sau:

Chiếu tia X lên bề mặt mẫu, khi đó bên trong của vật mẫu sẽ nhiễu xạ tại một nguyên tử bất kỳ nào đó cách bề mặt một khoảng x, có bề dày là dx và chiều dài phân tử là l. Cường độ nhiễu xạ trên bề mặt là:

                                .                                               (2.5)

Với      a : hệ số tính chất của vật liệu (phụ thuộc vào loại vật liệu).

            b : hệ số phần năng lượng tia tới trên một đơn vị thể tích (phụ thuộc vào đặc tính tia X chẳng hạn như : Cr – Kα, Cr – Kβ, Cu – Kα, Co – Kβ…).

            AB + BC : chiều dài tia tới đến phân tử và tia nhiễu xạ đi ra ngoài.

            dV : thể tích phân tố nhiễu xạ.

Ở đây ta có :                                            (2.6)

Với :                                      

Thế vào pt

                                     (2.7)

Tính tích phân ta có :                               (2.8)

Hệ số hấp thụ trên bề mặt phẳng:[10]                             (2.9)

Trong đó :      μ hệ số suy giảm.

η góc quay của mẫu đo so với phương đo tạo ra bởi góc phương vị φ và góc cực ψ.

Nhận xét: Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào ψ, θ, và η vì vậy phụ thuộc vào hình dáng của mẫu nhiễu xạ.

2.2. Hệ số Lorentz L(2θ) :

Ta kí hiệu :    θ_B : là góc giữa mặt phẳng nhiễu xạ và tia tới ở thời điểm ban đầu.

                        θ₁ : là góc giữa mặt phẳng sau khi xoay và tia tới.

                        a : là khoảng cách giữa 2 nguyên tử.

                        Na : là tổng chiều dài của mặt nhiễu xạ   

Sau khi chúng ta chiếu chùm tia tới đến mặt nhiễu xạ với góc là θ_B, và thực hiện quay mẫu và tinh thể nhiễu xạ sau khi quay có góc tới là θ₁, và góc nhiễu xạ vẫn là 2θ_B.

Ta có quan hệ giữa các góc sau khi quay mẩu và trước khi quay như sau:

θ₁= Δθ +θ_B và θ₂= θ_B - Δθ

Ta xét trên một đơn nguyên tử (hình b) với 2 tia tới đơn sắc 1’ và 2’ và sự khác nhau về chiều dài của 2 tia là :

δ_1’2’ = AD – CB = a.cosθ₂ – a.cosθ₁ = a[cos (θ_B - Δθ) – cos(Δθ +θ_B )].

δ_1’2’ = a[cos (θ_B - Δθ) – cos(Δθ +θ_B )] = 2a.sinΔθ.sinθ_B.

Do lượng dịch chuyển quay Δθ nhỏ nên : sinΔθ ≈ Δθ vậy : δ_1’2’ = 2a.Δθ.sinθ_B.

Xét tổng toàn bộ các nguyên tử nhiễu xạ kết hợp với điều kiện nhiễu xạ ta có.

                                          (2.10)

Vậy :

                              (2.11)

Mặt khác cường độ nhiễu xạ còn tỷ lệ thuận với : I  ~ 1/cosθ_B.

Kết hợp ta có:

    (2.12)

Đặt :. Gọi là hệ số Lorenzt. Hệ số Lorenzt chỉ phụ thuộc vào góc nhiễu xạ θ.

2.3. Hệ số phân cực trên mẫu phẳng P(2θ):

 

.                                  (2.13)

Vậy hệ số LPA trên mặt phẳng :

                      (2.14)

 

3. Cơ sở  lý thuyết tính toán ứng suất dư.[4]

 

Trong đó:

S₁S₂S₃ là hệ trục tọa độ trên mẫu.

L₁L₂L₃ là hệ trục tọa độ của mặt phẳng nguyên tử nhiễu xạ.

j góc phương vị.

Y góc cực, góc xoay giữa hệ tọa độ trên mặt phẳng mẫu và mặt phẳng nguyên tử nhiễu xạ.

Ta có : S_i là các trục tọa độ trên bề mặt mẫu đo, S₁, S₂ là hai trục nằm trên mặt phẳng mẫu. L_i là hệ trục của mặt phẳng nhiễu xạ, với L₃ là trục trùng với phương pháp tuyến của mặt phẳng nguyên tử nhiễu xạ (hkl). Khi đó khoảng cách giữa các đỉnh  nhiễu xạ theo phương L₃ được xác định theo công thức:(2.15)

Với :

                                        (2.16)

Trong đó a_3k là cosin chỉ phương giữa L₃ với S_k và a_3l là cosin chi phương của L₃ với S_l.

Ma trận chỉ phương khi đó là:

Ta có 6 thành phần biến dạng : ( e_11, e₁₂, e₁₃, e₂₂, e₂₃, e₃₃), chúng ta cần phải có 6 phương trình độc lập để xác định được 6 biến dạng. Nhưng với phương pháp này chúng ta dựa vào độ dốc của đồ thị d_jY vs Sin²Y để xác định.

           (2.18)

...............................................................

CHƯƠNG III: THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM CỦA ĐỀ TÀI.

I. Chọn vật liệu và chế tạo mẫu thí nghiệm.

1. Tính chất của vật liệu.

Chọn vật liệu làm thí nghiệm là thép làm ống áp lực dạng phôi cán mác thép: ASTM A106.Gr99B đường kính ngoài (O.D) =114 mm, chiều dày ống t = 8.56 mm. Điều kiện phôi cán ở 860(độ C) và làm nguội từ từ trong không khí.

Kí hiệu theo tiêu chuẩn ASTM (American Society Testing Materials) A106.Gr99B.

Theo tiêu chuẩn ASME (American Society Mechanical Engineer) SA 106.99B.

• Thành phần hóa học:

Nguyên tố (%)	C	Si	Mn	S	P
Minimum	-	-	-	-	-
Maximum	0.2	0.28	0.85	0.03	0.03

 

• Thành phần cơ tính của vật liệu:

Cơ tính	Giới hạn bền kéo (MPa)	Giới hạn bền uốn (MPa)	Độ giản dài tương đối (%)	Mô đun đàn hồi E (MPa)	Hệ số ponsion u
Giá trị	514	316	30	190	0.32

 

2. Độ hạt, cấu trúc tinh thể và tính chất của kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ).

Kết quả xác định độ hạt của vùng ảnh hưởng nhiệt tại trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 như sau.

Phương pháp đo: ASTM E 112-96: Standard Test Methods for Determining Average Grain Size.

Vùng này có tổ chức hạt lớn, cơ tính của kim loại giảm rỏ rệt và vùng HAZ tồn tại ứng suất dư do nhiệt độ gây ra vì vậy vùng này là vùng yếu nhất của mối hàn do đó chúng ta xác định ứng suất dư.

 

Tên tiêu chí	Kết quả thử nghiệm
Tổ chức tế vi/ kích thước hạt	Vùng kim loại hàn	Vùng kim loại cơ bản	Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ)
Cỡ hạt	9	8	7
Diện tích trung bình của hạt	380(μm2)	504(μm2)	1008(μm2)
Đường kính trung bình của hạt	17.5(μm)	22.5 (μm)	31.8 (μm)
Số hạt/ đơn vị diện tích	158(NA/in2)	128 (NA/in2)	64 (NA/in2)

 

• Độ hạt ba vùng của mối hàn: vùng hàn, vùng kim loại cơ bản, vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ).

3. Chế tạo mẫu làm thí nghiệm.

Dùng phương pháp hàn ống : GTAW + SMAW (lót TIG + phủ điện). theo quy trình hàn sau áp dụng theo tiêu chuẩn ASME-IX.

........................

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

I. Kết quả đạt được:

Đề tài “ Xác định ứng suất dư cho mối hàn ống chịu áp lực bằng phương pháp nhiễu xạ X – quang ” tác giả đã nghiên cứu trên vật liệu thép ống A106 –GrB có kích thước đường kính ngoài 114 mm và chiều dày ống 8.56 mm và tiến hành hàn bằng phương pháp lót TIG phủ điện (GTAW + SMAW) theo quy trình hàn áp dụng tiêu chuẩn ASME – IX (American Society Mechanical Engineer – Phần IX : Welding and Brazing) là phương pháp không phá hủy xác định ứng suất dư cho các mối hàn ống, các kết cấu hàn trong thực tế sản xuất.

Nguyên nhân gây ra ứng suất dư trong kết cấu hàn chủ yếu là do nhiệt độ vì vậy kết quả của đề tài này áp dụng được cho một loạt các mối hàn giáp mối ống được hàn theo quy trình hàn LILAMA2 – 08 theo tiêu chuẩn ASME – IX, có kích thước đường kính ngoài của ống  75mm £ O.D £ Không giới hàn và chiều dày ống  3(mm)£ t £ 38 (mm).

Kết quả đạt được của đề tài là phương pháp xác định ứng suất dư cho các mối hàn ống giáp mối mà không phá hủy sản phẩm và bổ sung cho phương pháp xác định ứng suất dư hiện nay của mối hàn bằng phương pháp phá hủy như, khoan lỗ - train gauge, mặt cắt, cắt lớp đang được ứng dụng trong kiểm tra ứng suất dư cho các mối hàn quan trọng hiện nay.

Đề tài đã khảo sát được ảnh hưởng của hàm hấp thụ tia X đến cường độ nhiễu xạ lên các mặt khác nhau và sự ảnh hưởng đó tác động trực tiếp đến đỉnh nhiễu xạ dẫn đến kết quả tính toán ứng suất dư, từ kết quả đó đề tài chỉ ra sự không hợp lý khi tính toán trên mặt trụ, mặt cầu, mặt elipsoit chúng ta phải áp dụng số liệu đo theo hàm hấp thụ của mặt phù hợp để tính toán.

II. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.

            Hiện nay thực tế sản xuất một người thợ hàn muốn thực hiện một công việc hàn tại một vị trí nào đó thì phải tiến hành kiểm tra theo một quy trình hàn cụ thể áp dụng theo tiêu chuẩn cụ thể phù hợp với công việc. Việc xây dựng một quy trình hàn được tiến hành theo các bước sau:

            Tuy nhiên trong quy trình người ta chỉ tiến hành xử lý nhiệt để giảm ứng suất dư mà chưa xác định được cụ thể giá trị, vị trí, phương và chiều của ứng suất dư. Đề tài này đã giải quyết được bất cập trên, bổ sung vào quy kiểm tra chất lượng mối hàn nhằm nâng cao hiệu quả, cơ tính và tuổi thọ cho chi tiết hàn.

Kết quả luận văn là phương pháp xác định ứng suất dư cho các mối hàn đang làm việc trong nhà máy nhiệt điện, trong hệ thống đường ống chịu áp lực nhằm phục vụ cho công tác sữa chữa, bảo trì, bảo dưỡng đường ống kịp thời phát hiện và sữa chữa các sự cố có thể xãy ra do ứng suất dư tồn tại trong quá trình làm việc.

Đề tài còn có ý nghĩa thực tiễn giúp các nhà thiết kế lựa chọn phương pháp thiết kế kiểu mối hàn, phương pháp xữ lý nhiệt trước, trong, và sau khi hàn một cách hiệu quả giảm thiểu ứng suất dư nhỏ nhất, hạn chế kích thước vùng ảnh hưởng nhiệt của kết cấu hàn nâng cao chất lượng cho kết cấu hàn.

Kết quả của đề tài là cơ sở để cải tiến thiết bị nhiễu xạ cho phù hợp với yêu cầu thực tế, chẳng hạn như trên máy nhiễu xạ chúng ta có thể xây dựng phần mềm tính toán theo các mặt nhiễu xạ khác nhau mà người vận hành có thể lựa chọn cho phù hợp với yêu cầu thí nghiệm.

 

III. Hướng phát triển của đề tài.

• Xác định ứng suất dư cho mối hàn ống chịu nhiệt, vật liệu thép hợp kim.
• Tối ưu hóa chế độ hàn tự động bằng phương pháp xác định ứng suất dư mối hàn bằng nhiễu xạ X – quang.
• Tối ưu hóa chế độ nhiệt luyện xử lý nhiệt mối hàn khử bỏ ứng suất dư mối hàn nhằm nâng cao chất lượng cho kết cấu hàn.
• Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn đến sự bền mỏi của mối hàn.
• Nghiên cứu ảnh hưởng của ứng suất dư lên bề mặt của chi tiết bằng các phương pháp gia công bằng nhiệt.
• Xây dựng phần mềm tính toán ứng suất dư tự động có khảo sát đến các yếu tố như hàm hấp thụ LPA bằng nhiễu xạ tia X.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Sách tham khảo:

1. B.D. Cullity, Elements of X – ray diffraction – third edition, Prentice Hall Upper Saddle River,NJ07458
2. Lê Công Dưỡng, Kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng tia Rơnghen, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật
3. Phạm Ngọc Nguyên, Kỹ thuật phân tích vật lý, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật,2006.
4. Viktor Hauk, Structural and Residual stress Analitical by Nondestructive Method, Publish by Elsevier in 1997
5. Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh, Võ Văn Phong: Công Nghệ Hàn lý thuyết và ứng dụng, tái bản lần 2, nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội, 2003, trang 16.
6. Ngô Lê Thông: Hàn điện nóng chảy, nhà xuất bản Đại Học Bách khoa Hà Nội.
7. American Welding Society (AWS. D1.1). Structural welding code steel, 20th edition, Approved by American National standards Institute, November,29, 2005
8. Jian Lu: Handbook of Measurment of Residual stresses, Published by The Fairmont Press, INC
9. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, 2007 edition, Section – IX welding and Brazing, published by The American Society of Mechanical Engineers, in July 2007.

Bài báo

10. Le Chi Cuong  and Masanori Kurita, Absorption Factor and Influence of LPA on stress and diffraction Line width in X-ray stress measurement, Graduate student of Nagaoka University of Technology, 2003
11. Taizo oguri, aplication of X-ray stress measurement to curved surface- residual stress of cylindrical surface, Material Science Research International, Vol.49,2000.
12. Residual stress measurment using X ray diffraction, Osman Aderoglu, Texas A & M University.
13. Luận văn thạc sĩ Lê Minh Tấn – Trường Đại học SPKT – năm 2008.
14. Residual stresses and their measurements by X –ray diffractions method,   C.Balasingh and A.K.Singh, National Aerospace laboratories,Bangalore india.
15. The use of  X-ray diffraction to determine the triaxial stress state in cylindrical speciments, Paul S. Prevey and Perr W.Mason.
16. X – ray analysis of residual stress distribution in weld region – J.T. Assis, V Monnin, J.R. Teodosio, T. Gurova. 2006
17. Analysis of residual stress state in welded plates by X – ray diffraction method – Vladimir I. Monin, Tatiana Gurova, X. castello and S.F. Estefen 2008.