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      【爱斯特】是ST的通俗音译, ST 即Stress Technologies的缩写,含义为应力测试技术与设备。
        爱斯特应力技术有限公司的前身是爱斯特研究所,组建于1993年,被省科委认定为高新技术企业。主导产品X射线应力测定仪。本所骨干技术力量由从事残余应力测试方法研究的金属物理工作者和从事X射线应力仪研制与生产的机电一体化设计师、工艺师组成,他们在该领域里均有连续十几年的专业工作史。他们都曾参与国产X射线应力仪XYL-73型(Ⅰ型)、XYL-75(Ⅱ型)、Ⅲ型、BX85型的生产、调试、维修工作,而且都是BX85型研发课题组成员。我所还特聘国内本行业的专家教授为技术顾问。在国内,我所是这种仪器的唯一生产厂家。随着科学技术的飞速发展,产品不断改进不断升级。而且依据我国用户的现实条件,汲取专家和用户的科研成果,融入我所人员多年积累的经验和创造性构思,产品形成了自己的特色,某些主要功能具有独到之处,是国外仪器所不具备的。 
         2003年4月改制成立爱斯特应力技术有限公司,承接爱斯特研究所全部技术与财产,承担爱斯特研究所全部债权债务、未完合同和承诺的技术服务。公司地址:邯郸市开发区鑫域国际B座2002号。
        【董事长兼总经理】 吕克茂1964年毕业于北京钢铁学院(今北京科技大学)金属物理专业, 1982年以来一直工作在这个领域。技术职称为研究员级高级工程师,现任中国国残余应力学术委员会副主任,中国机械工程学会材料分会残余应力专业委员会副主任。1986年与同事合作主研“六五”科技攻关项目BX85型 X射线应测定仪,获河北省新产品一等奖。1990年主笔起草中华人民共和国行业标准《X射线应力测定仪技术条件》,1991发布实施(新的标准号码:JB/T9394-1999)。2007年撰写讲座文稿《X射线应力测定方法》在《理化检验 物理分册》连载3期。该文稿比较系统和概括地介绍了X射线应力测定技术,并融入本人多年的实践经验,对当前本领域中的测试和研究工作具有一定的实用性和指导作用。在历届全国残余应力学术交流会期间,负责残余应力基本知识和X射线应力测试技术的培训工作。2013年12月4日、2014年3月14日,应邀分别在北京航空航天大学和北京工业大学,举行题为《残余应力基本知识与X射线应力测定技术》的讲座,时长3小时,受到与会老师、博士硕士研究生的欢迎。
        2015年至2016年应上海材料研究所约请,参与国家标准GB7704/T 7704《无损检测  X射线应力测定方法》的修订,并承担执笔编写工作。在此过程中参照欧盟标准EN15305-2008及美国ASTM E915-2010、SAE J784a,并融入我国本领域专家的研究成果和经验,编写出迄今最为完善、最为详尽的方法标准。GB7704/T 7704-2017《无损检测  X射线应力测定方法》现已颁布,将成为我国X射线应力测定领域兼有教科书性质的工作规范,适用于在我国使用的各种进口应力仪和衍射仪。
 
        【专利项目】1996年,我所产品X-300型X射线应力测定仪获得国家专利(ZL专利号:94245227.5)。
        1998年研制成功的新型X-350A X射线应力分析系统,以其新颖而简洁的设计实现理想的测量方法,在国内外同类仪器当中显现突出的先进性和独创性,并再次获得国家专利(ZL 专利号:98244375.7)。
        【残余应力的作用】各种机械构件在制造时往往会产生残余应力。在制造过程中,适当的残余应力可能成为零件强化的因素,不适当的残余应力则可能导致变形和开裂等工艺缺陷,在加工以后,残余应力将影响构件的静载强度、疲劳强度、抗应力腐蚀能力及形状尺寸的稳定性。 一个构件残余应力状态如何,是设计者、制造者和使用者共同关心的问题。无损地测定残余应力是改进强度设计,提高工艺效果,检验产品质量和进行设备安全分析的必要手段。
        为了说明残余应力测试技术的应用场合,于此列举如下事例:
        在现代机械工程中,由于焊接技术的进展,使许多巨大金属机构的制造成为可能,但随之而来的问题就包括如何测定并进而控制其残余应力的大小和分布。这是一个绝对不可掉以轻心的问题,它关系到工程的质量、寿命和安全。实际上,对于诸如球罐、塔器、轧辊、铁路、桥梁船舶、海上石油平台、水利水电工程中的大闸门和压力钢管等等大型构船舶、海上石油平台、水利水电工程中的大闸门和压力钢管等等大型构件,以及航空、航天、核工业的有关设备,各有关部门都已把测定和控制残余应力的问题提到重要议事日程上来。
        为了消除对构件带来不良影响的残余应力,传统的热时效方法还在普遍采用,而后来兴起的振动时效技术也正逐步形成推广应用的热潮。显然,检测构件时效前后,特别是振动时效前后各部位残余应力的变化,对于确定和正确掌握时效工艺是十分必要的。
        为了提高某些零件的疲劳强度,材料强度专家们提出采用喷丸、滚压、表面热处理以及表面化学热处理等办法。就其强化机理而言,这里就包括一个至关重要的因素──残余压应力的作用。因此,无损地测定零件表面残余应力对于确定和正确掌握强化工艺也是十分必要的。 近年来在轴承、轧辊、齿轮、弹簧等等行业已经把残余应力和残余奥氏体含量测定当作必检项目,用以控制产品质量。
        机械设备的失效分析表明,应力腐蚀是导致零部件损伤和断裂事故的主要原因之一。其中,因焊接或其它工艺产生的残余拉应力所引起的事故占大多数。因此对于在腐蚀介质中工作的构件,残余应力是正或是负,以及绝对值的大小肯定是不容忽视的参数。
        许多零件经过淬火、回火、磨削之后发现了裂纹。为了判定裂纹产生的主要原因,就必须分别研究热处理应力和磨削应力。
        为了保证零部件形状尺寸的准确性和稳定性,也必须重视它的残余应力现状和变化趋势。凡要求精密之处,测定关键零部件的残余应力显然是非常重要的。
        在各种无损测定残余应力的方法之中,X射线衍射法被公认为最可靠和最实用的。它原理成熟,方法完善,经历了七十余年的进程,在国内外广泛应用于机械工程和材料科学,取得了卓著成果。      
        X射线应力测定仪属X射线衍射分析仪器,主要用于测定金属构件的残余应力。残余应力是关乎机械构件和工程的质量、寿命和安全的重要因素,因而该仪器在机械制造、水利水电、热电核电、航空航天、军工、核工业、石油化工、冶金、铁路、交通等等行业,以及高等院校、科研单位,日益受到高度重视。其次本仪器还可测定钢中残余奥氏体含量,而残奥含量会影响材料的疲劳强度和变形趋势,所以在机械制造中亦普遍受到关注。近年来特别是轴承、齿轮、弹簧、轧辊等等制造行业,已把残余应力、残奥含量测定当成质量控制的必需手段。        另外还具备测定织构和晶体定向的功能;因为能够针对实际工件进行测试和分析,所以这项功能备受青睐。
 
        【产品介绍】
        (一)荣誉产品:X-350A型X射线应力测定仪:
        我公司自主研发的X-350A型X射线应力测定仪,于2002年12月10日在武汉通过了由河北省科学技术厅组织的鉴定。鉴定委员会由出席第12届全国残余应力学术交流会的9名专家组成。该仪器的独创性和先进性在于以θ-θ扫描Ψ测角仪为主要特征,实现理想的测量方法,同时具备结构简洁轻便灵活的特点,既适于实验研究工作,又适于大型工件的现场测试。整机采用PC微电脑控制,Windows环境,界面友好,操作方便。专家们一致认为,该产品与国外同类先进仪器相比,虽然未采用先进的固态线阵探测器,但就其功能和实用性而言,达到了国际先进水平。

        鉴定结论中还指出,残余应力测试在各种机械零(构)件和机械工程的质量控制、寿命评估、安全考核方面有着重要作用;特别是加入世贸组织以来,为了与国际接轨,在很多行业已成必需的检验和控制手段。因此,X射线应力测定仪的推广应用,必将带来巨大的经济效益和社会效益。有鉴于此,我司将该仪器投入批量生产。截至2016年底,X-350A型X射线应力分析仪用户已经达到130多家,涉及国家重点科研院所、大中专院校及大型央企国企民企等等,在实际的生产、科研、教学等领域的使用中取得了良好的效益,市场占有率高,售后服务及技术延续及时到位,用户反馈信息优良!一些典型用户可参考文章后续的用户简介。

(二)创新产品 RS-2016 X射线应力分析机械手
1、      结构特点:
1.1       使用6轴机器人,用于测试点定位,完成测量所需的动作。
1.2       测角仪上安装微型X射线管和线阵X射线探测器。
1.3       入射X射线与探测器中心接收线以2η角相交,按照衍射原理,二者夹角的角平分线便是衍射晶面法线。衍射晶面法线始终处于垂直于试样表面的平面内。
1.4       将入射X射线与探测器中心接收线的夹角平分线定义为测角仪的主轴线;联接测角仪和机器人时,使测角仪主轴线与机器人输出端轴线重合。于是入射X射线与探测器中心接收线关于主轴线对称。
1.5       对于不同待测材料,为选择不同的衍射峰,利用巧妙的驱动机构使X射线管和探测器实现同步相向或相反而动,在改变2η角的同时保持衍射晶面法线不变。
1.6       X射线发射点与探测器接收面中心处于以测试点为圆心的同一圆周(测角仪圆),衍射峰位区满足聚焦法衍射几何。


2、      技术参数
2.1  测量方法与测量功能:
2.1.1 标准的侧倾法即χ法(衍射晶面法线始终在垂直于试样表面的平面之内);
2.1.2兼容同倾法即ω法;
2.1.3 侧倾、同倾摆动法;
2.1.4主应力测定;
2.1.5剪切应力测定;
2.1.6残余奥氏体含量测定。
2.2  测角仪半径:75mm。
2.3  X射线管:功率:40kV×100μA;投影焦斑:∅0.5mm。
2.4  X射线线阵探测器:
2.4.1  覆盖2θ范围:24°;
2.1.2  2θ总范围:120°~168°;
2.4.3  2θ分辨率:0.0382°。
2.5  Ψ范围:-45°~45°
2.6  φ角范围:0°-360°
2.7  采用激光测距定位器自动校准测试点。
2.8  使用机器人可对水平面、立面、顶面及任意倾斜面进行测试。
2.9  在一定范围的平面内,测试点可按照直角坐标系或极坐标系分布,仪器自动对确定的测试点按顺序逐点进行测试,测试完成后产生应力分布云图。
 
(三)创新产品---DD-12X射线应力分析宝盒
  
 
功能结构特点:
(1)采用进口微型X射线管+双联线阵探测器,射线管和高压电源集成,省却了冷却系统
            及控制箱设备,无需测试动作,只需对点,几十秒即可得出测量结果,测试方便快
            捷,结构紧凑轻巧。
(2)X射线管靶材:Cr靶(可定制其他靶材)。
(3)X射线管功率:60kV X 200μA
(4)线阵探测器:320μm X 50μm X 4mm X 640通道。
(5)2θ范围:144°~168°(可适当调整)。
       (6)ψ0角:默认35°,可设置25°-40°任意角度。
       (7)整个宝盒结构紧凑轻巧,适合水利、石油、天然气等大型管道现场测试使用。
 
(四)、创新产品 --- XL-640型X射线应力仪
1、结构特点
1.1、测角仪侧倾法结构。
其主要特点:(1)2θ平面与ψ平面相垂直;(2)使入射线与线阵探测器的垂直平分线关于ψ平面对称分布;(3)对于不同的材料、靶材和衍射角,需要改变2θ范围时,采用步进电机、钢带传动,同步地、对称地改变X射线管和探测器的位置,维持正确的侧倾法衍射几何布置。

         1.2、探测器:
        瑞士DECTRIS公司的微带X射线探测器(Microstrip X-ray Detectors)。该探测器的接收部分由640硅微带组成,每条硅微带的宽度为50μm,能够灵敏地接收达到一定能量阈值的单个X光子,实现所谓的无噪声单光子计数,并且具有抗辐射、免维护和无限寿命的特点。
2、技术参数
        2.1、测量方法,其特点如下:
          2.1.1正确的侧倾法(或称为χ法、ψ测角仪,基本免除吸收因子影响)。
          2.1.2允许设置多个正负ψ角和φ角进行测试测试(解决织构材料应力测试、三维应力测试问题)。
          2.1.3 摆动法(解决粗晶材料的应力测试问题)。
          2.1.4 残余奥氏体含量测定。
        2.2、被测材料:适合于铁素体型、奥氏体型钢、铝、钛、镍,和金、银、铂等贵金属,以及氧化锆等陶瓷材料。
        2.3、X射线管:Cr、Cu、Co、Mn靶材。
        2.4、高压电源:最大功率30kV×10mA。
        2.5、探测器:硅微带线阵探测器(无噪声单光子计数,抗辐射、免维护和无限寿命)。640通
    道。覆盖范围24°。
        2.6、2θ范围:120°~168°,2θ分辨率0.04366°。
        2.7、ψ角范围:±60°。
        2.8、准直管:内径为Ø0.5mm、Ø1mm、Ø1.5mm、Ø2mm、Ø3mm计5个规格,可以更换。
        2.9、测试点定位:采用激光定位器。
        2.10.X射线管冷却系统:封闭恒温循环水箱。
        2.11、辐射:在仪器工作状态,防护罩之外辐射剂量等同于大气本底,无防护的条件下,2米 
     之外的辐射剂量等同于大气本底。
        2.12、电源:2000W,220V,50Hz。
        【产品功能及市场】:
        1、X-350A型X射线应力分析仪: 截至2016年底,X-350A型X射线应力分析仪用户已经达到130多家,涉及国家重点科研院所、大中专院校及大型央企国企民企等等,在实际的生产、科研、教学等领域的使用中取得了良好的效益,市场占有率高,售后服务及技术延续及时到位,用户反馈信息优良。一些典型用户可参考文章后续的用户简介。
        2、RS-2016应力分析机械手RS-2016应力机械手自2016年研发成功投放市场后,立刻引起广大客户的关注。该机械手采用日本原装进口六轴机器人,实现同一工件X,Y两个方向的同倾、侧倾等不同方法、不同方向的应力测量,测试主应力、三维应力、残余奥氏体含量;并能多点连续测试,生成应力分布云图。目前,中车长春轨道客车股份有限公司理化检验室已是该产品的用户,已于2017年9月份交付使用。用户使用状况良好。
        3、LX-640通用型X射线应力仪:LX-640型是在原X-350A型的基础上升级改进,采用了进口硅微带线阵探测器,测试功能和速度发生质的飞跃。能够实现测试主应力及主应力方向、剪切应力、残奥含量等测试功能,并能多点连续测试,绘制应力分布云图。能够实现碳钢、高温合金、钛合金、铝合金、奥氏体钢等多材质测量。自2016年投放市场以来,已有香港城市大学深圳研究院、株洲钻石切割刀具股份有限公司、广州昊志机电股份有限公司、广东工业大学等用户。
        4、DD-12X射线应力宝盒:DD-12应力宝盒采用微型X射线管和双联线阵探测器组成,只需对点无需动作,一分钟之内给出测量结果,结构小巧、轻便、高效。特别适合钢铁材料大型工件(如管道、桥梁、水电金属结构等)焊接残余应力的现场测试。解决了长期困扰我们的现场测试难题。目前北京铁科轨道技术有限公司已购买此宝盒并投入使用。已在安徽、云南等水利电力工程中多次使用,客户反映宝盒异常轻便快捷,减轻了80%以上的劳动量,而且数据可靠,重复性好。
 
X-350A型应力仪典型用户】
 
  中科院力学所                                 清华大学
  上海交通大学                                 武汉华中科技大学
  北京科技大学                                 上海宝钢
  中国二重(德阳)                             中国原子能科学研究院
  北京理工大学                                 北京航空航天大学
  中船重工第12研究所(兴平)                  北京航空材料研究院
  贵州黎阳航空发动机公司                       上海航海仪器总厂
  北京理工大学                                 湖南省电力试验研究所
  武钢轧辊公司                                 武钢技术中心
  北京北方车辆集团                             浙江万向集团技术中心
  一汽集团辽阳汽车弹簧厂                       秦皇岛燕山大学
  北京林业大学                                 北京首钢冶金研究院
  瓦房店轴承集团有责任公司                     哈尔滨汽轮机厂有限公司
  马鞍山钢铁集团技术中心                       上海东华大学
  上海宝钢工业检测公司                         上海材料研究所
  装甲兵工程学院                      四川科特石油工业井控质量安全监督测评中心(广汉)
  华南理工大学                                 洛阳轴承研究所
  清华大学机械工程                             水利部金属结构质检中心
  太钢机械修造厂                               浙江天马轴承公司
  上海大学                                     中国农机研究院
  宝钢集团常州轧辊公司                         浙江共昌轧辊公司
  韶关宏大齿轮公司                             海南大学
  福建龙溪轴承公司                             武钢轧辊公司(第二台)
  杭州兴发弹簧公司                             哈尔滨工程大学山西祎达公司
  常州天山重工机械有限公司                     上海空间推进
  无锡透平叶片                                 西安交通大学
  山东省特检院                                 广西工学院
  北方民族大学                                 北京科技大学
  华中科技大学                                 常州大学
  大亚湾核电站                                 江苏理工学院
  水利部质量标准研究所                         奉化金燕钢球
  清华大学(第二台)                     沈阳工业大学
  南京理工大学                           四川立府精密机械
  ……
  ……
        【现场测试 】
        从1986年到现在,我所主要人员先后参加过十余次大型工件的现场残余应力测试工作和一些实验研究。现列举如下工作以资参考:
        1986年在北京良乡电力修造厂测试大型发电机转子的应力。
        同年在郑州机械研究所测试海上石油平台管接头的焊接残余应力,配合管接头疲劳强度研究。
         1987年在太原重型机器厂测试进口和该厂生产的大型挖掘机斗杆的焊接残余应力,研究如何提高斗杆的使用寿命。
        1990年在山西永济铁道部电机工厂测试电机外壳的焊接残余应力。
        1991年在昆明钢厂测试转炉托圈的焊接残余应力和振动时效后的残余应力,寻求延长托圈使用寿命的途径。
        1992年与富拉尔基一重设计院的有关同志合作在本溪二炼钢大车间里测试转炉托圈的焊接残余应力和局部加热保温退火后的残余应力。
        同年在大连理工大学测试核工业设备不锈钢床身振动时效前后的残余应力。
        同年协助内蒙电力试验研究所测试高压包下降管管口补焊残余应力,并研究焊接工艺及焊后处理方法。
        同年又到山西长治航天部清华机械厂测试发射架及底座振动时效前后的残余应力。他们的这项工作后来在1996、1997年又作为生产的重要环节一再开展,并聘请我所所长为技术顾问,指导现场测试。
        1993年春,宁波北仑港发电厂发生爆炸,我们应邀参予事故分析,在60米高处测定高压汽包的残余应力,为事故分析和事故发生后现存设备的安全分析提供重要数据。
        1995年到北京十三岭水库抽水蓄能电站施工现场隧洞里测试大型钢管的焊接残余应力。
        所有以上测试工作都取得了可靠的、有价值的结果,达到委托单位以及上一级设计院的满意,并由此获得了信誉。
        1998年,应四川二滩水电开发公司约请,三度携带仪器到水电站现场测试4号、5号转轮的焊接残余应力。发电设备系加拿大GE公司产品,6号和5号转轮在现场拼焊之后分别发生变形和开裂问题。我们的测试结果和分析报告受到业主和加拿大GE公司的重视,在改进焊接及热处理工艺、保证工程质量方面起到重要作用。这项任务由浙江大学和我所联合承担,测试仪器由我所提供,测试工作主要由我方负责。这项工作为二滩水电站水轮发电机组正常安全运行作出了贡献。
        1998年12月,协助海南新大洲摩托车公司,从应力测试的角度,研究摩托车前插钢管的喷丸强化工艺,从而解决了有关的产品质量问题。
        2001年4、5月,应云南大朝山水电有限责任公司的约请,携带仪器到水电站现场测试水轮机转轮的焊接残余应力。测试结果和分析报告受到业主和生产厂家的高度重视,在保证工程质量方面起到重要作用。
        1999年至2000年,协助邢台冶金轧辊集团测试轧辊表面残余应力和残余奥氏体含量,为该公司控制轧辊产品质量提供关键数据。
        2001年4月至8月,协助洛阳轴承研究所测试国内各主要厂家轴承套圈和钢球表面残余应力、残余应力沿层深分布曲线,以及零件的残余奥氏体含量,为轴承零件的强化工艺研究和产品质量控制提供关键数据。
        2001年11月至12月,应瓦房店轴承有限公司约请,携带X-350A型X射线应力测定仪到该厂,测定大、中型轴承套圈的残余应力和残余奥氏体含量,以满足采购方GE公司的技术要求。测试设备及测试结果得到GE公司的好评。
        2002年10月应邀到四川江油发电厂测定高压转子推力盘残余应力。测试部位指定在推力盘与大轴相交处的凹槽内。测试结果对该厂法国进口发电设备曾经发生的断裂事故的分析提供重要依据。
        2003年4月,应邀到贵州引子渡水电站测定高压钢管岔管焊接残余应力。
        2003年9月,协助水利部水工金属结构质检中心研究焊接工艺与焊接残余应力。
        2003年10月,应邀再次到四川江油发电厂测定高压转子残余应力。该转子为法国进口另一套发电设备的核心部分,两年以前曾发生断裂事故,厂家以焊接方式予以修复,现在藉大修的机会,检测焊接残余应力,作为评价其使用安全性和寿命的依据之一。
        2003年11月,协助某航空发动机厂测定喷丸零件残余应力沿层深分布,研究喷丸强化工艺。
        2004年至2005年应邀到上海宝钢测定宽厚半轧机牌坊应力状态。
        2005年4月至5月协助北京航空材料研究院完成某航空发动机厂叶片喷丸强化工艺研究。
        2005年4月应约测定东阿钢球各种工艺过程之后乃至成品钢球的表面残余应力和残余奥氏体含量,以及它们沿层深的分布,为钢球强化工艺研究和质量控制提供依据。
        2005年8月应中国重汽研究中心委托测试某名牌重型汽车钢板弹簧残余应力沿层深分布,以便研究强化工艺。
        2005年8月测定超声冲击试件残余应力沿层深分布,研究超声冲击消除有害应力和强化的效果。
        2005年9月协助武汉理工大学到南京金陵造船厂测定船舱角焊缝残余应力。
        2006年5月协助宝钢测定轧辊表面残余应力和残余奥氏体含量。
        2007年11月在河北省张河湾水电站测试岔管焊接残余应力。
        2007、2008、2009年多次承担北京航空材料研究院、中科院金属研究所等单位研究课题中的残余应力测试和分析工作。
        2008、2009年多次承担贵州新艺机械厂单晶叶片的晶体取向分析课题。
……

                                                  地址:邯郸市开发区鑫域国际B座2002号          邮编: 056107
                                                  电话: 0310—8067815、8067816            传真: 0310-8067816
                                                  联系人:吕克茂 教授级高级工程师、董事长兼总经理    13931006834
                                                  网站:   www.hdst.net
                                                  E_mail:    lvkemao061015@163.com