一、前言
   眾所周知，圓鋸片基體的復(fù)焊次數(shù)多少是判斷基體質(zhì)量?jī)?yōu)劣的最重要指標(biāo)。在未使用前怎樣客觀判定基體質(zhì)量呢？用測(cè)定基體在靜止?fàn)顟B(tài)下張力分布指標(biāo)來解決可以說是一種實(shí)用方法。張力分布是反映基體剛性好壞的具體數(shù)量的指標(biāo)�；�體的剛性與它本身的厚度和硬度有關(guān)外，還與它自身的張力分布有關(guān)。由于基體的特殊性，它的直徑與厚度比很大（例如：φ1600，為1585÷7.5=211.2）。所以，基體的內(nèi)應(yīng)力就可以簡(jiǎn)化為二維平面問題進(jìn)行處理。靜止?fàn)顟B(tài)下圓鋸片的內(nèi)應(yīng)力的徑向應(yīng)力就是張力。張力是拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的總稱，拉應(yīng)力可使片體的剛性增大，而壓應(yīng)力可使片體的剛性減弱，張力的分布均勻情況則反映基體使用的優(yōu)劣。

    二、基體內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生和存在
    本文所述的內(nèi)應(yīng)力均指殘余應(yīng)力，其方向與作用力相反。對(duì)圓鋸而言，我們感興趣的是內(nèi)應(yīng)力在徑向上的應(yīng)力（即張力）。了為照顧習(xí)慣的叫法，本文有時(shí)叫內(nèi)應(yīng)力或叫張力，其實(shí)都是徑向應(yīng)力。
    金屬材料都是由許許多多的晶粒所組成，而晶粒又是由一定結(jié)構(gòu)的晶格點(diǎn)陣重復(fù)排列構(gòu)成。金屬受力要變形，當(dāng)外力消除后，總是有部分內(nèi)應(yīng)力被殘留在金屬內(nèi)部，我們稱之為殘余應(yīng)力。注意，這種殘余應(yīng)力的方向與作用力相反，其大小與作用力有一定的關(guān)系。殘余應(yīng)力通常劃分為宏觀應(yīng)力和微觀應(yīng)力。
    金屬的外形明顯發(fā)生改變，實(shí)質(zhì)是晶粒變形的結(jié)果。例如，空冷到室溫的熱應(yīng)力和基體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向應(yīng)力。前者因溫度下降而產(chǎn)生收縮力，后者旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向外的離心力。物體外形盡管沒有明顯發(fā)生改變，但收縮力和離心力都是外力。依據(jù)殘余應(yīng)力產(chǎn)生的定義就容易理解了。宏觀應(yīng)力主要存在于晶粒內(nèi)，通過升溫過程晶粒發(fā)生再結(jié)晶，從而宏觀應(yīng)力消失。宏觀應(yīng)力消失的程度與溫度高低有關(guān)系。就基體而言，宏觀應(yīng)力是我們關(guān)注的重點(diǎn)。
    微觀應(yīng)力的晶格畸變所產(chǎn)生（例如鋼鐵淬火獲得馬氏體——體心立晶格發(fā)生嚴(yán)重畸變）。這種應(yīng)力主要存在于晶格內(nèi)。晶格的回復(fù)涉及到原子的移動(dòng)問題，氫通過升溫方法很難消除微觀應(yīng)力，只是有所減小而已。況且外力決不會(huì)引起晶格畸變。
    殘余應(yīng)力究竟有多大？請(qǐng)注意這樣的實(shí)事：冷加工可使金屬的強(qiáng)度提高（如冷撥鋼筋），淬火鋼可使淬火工件產(chǎn)生很長(zhǎng)的裂紋。用X光測(cè)試應(yīng)力給出非常大的數(shù)值。目前測(cè)試基體張的方法，所測(cè)得到1-2mm以下的移值理解成張力顯然是欠妥的。
    針對(duì)圓鋸片基體生產(chǎn)工藝過程，宏觀應(yīng)力來源主要有：（1）淬火加回火空冷到室溫所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。（2）校正基體所產(chǎn)生的冷加工應(yīng)力。（3）砂瓦磨削基體表面所產(chǎn)生的磨削應(yīng)力。另外基體在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的徑向應(yīng)力。
   （1）熱應(yīng)力：眾所周知，物體通常熱脹冷縮，在冷卻過程中在溫度遞變現(xiàn)象。熱脹冷縮產(chǎn)生的力是很大的。基體在兩個(gè)厚厚的壓盤壓緊下，從回火糧中取出在空氣中空冷到室溫。在冷卻過程中由于有溫度遞減存在，同時(shí)有熱脹冷縮現(xiàn)象發(fā)生。最終導(dǎo)致基體中心區(qū)域存在壓應(yīng)力，外圓區(qū)域存在拉應(yīng)力�；�體表現(xiàn)為內(nèi)軟、外硬。這種現(xiàn)象基體尺寸增大而趨向明顯，同時(shí)與基體在壓盤中的位置和冷卻環(huán)境有關(guān)。熱應(yīng)力穩(wěn)定性較好，其內(nèi)應(yīng)力分布一般比較均勻。熱應(yīng)力是基體中張力的主要來源。
   （2）局部校正所產(chǎn)生的冷加工應(yīng)力：敲擊瞬時(shí)點(diǎn)接觸所產(chǎn)生的作用力非常大�；�體的校正都是局部操作，不是點(diǎn)狀，就是線狀。校正所產(chǎn)生的冷加工應(yīng)力，均勻性較差，它所影響的區(qū)域也有限，同時(shí)穩(wěn)定性也較差。基體校正前后所測(cè)試的位移值有微小的變化，可證實(shí)校正確實(shí)起到了調(diào)正基體張力值的作用。我們必須認(rèn)識(shí)到：校正是改善產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/質(zhì)量和提高產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/合格率的一種手段 。由于這種冷加工應(yīng)力穩(wěn)定性和分布均勻性較差，不適當(dāng)?shù)男Ｕ�反而�?huì)把基體校正為廢次品
    （3）砂瓦磨削基體所面的產(chǎn)的磨削力：根據(jù)筆者推論，基體的磨削應(yīng)力層約有8ц（已擴(kuò)大近一倍）。基體表面層的磨削應(yīng)力是較均勻的，由于應(yīng)力層厚度有限，所以對(duì)基體的張力影響有限的。磨削影響基體剛性的原因是：厚度有所減薄；基體表面層的較高層因磨削而被磨掉。
    （4）基體高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的徑向應(yīng)力：筆者在《石材http://www.stonebuy.com/》上已發(fā)表過空轉(zhuǎn)基體徑向應(yīng)力的理論計(jì)算，計(jì)算結(jié)果指出：徑向應(yīng)力在中心孔和外圓邊沿均為零，而在半徑1/4-1/3的環(huán)形帶內(nèi)最大。當(dāng)基體停止旋轉(zhuǎn)后，在1/4-1/3半徑的環(huán)形內(nèi)有壓應(yīng)力存在。這種壓應(yīng)力隨著在體旋轉(zhuǎn)時(shí)間的增加而不斷增大。因此，基體內(nèi)軟現(xiàn)象愈加明顯。旋轉(zhuǎn)是基體出現(xiàn)內(nèi)軟的原因之一。

    三、基體校正調(diào)節(jié)張力的機(jī)理
    在徑向上，以作用力點(diǎn)為分界點(diǎn)把徑向分為兩段，分附近的晶粒向外、向里發(fā)生變形。由于基體是連續(xù)整體，向外、向里變形均受到抵抗。分界點(diǎn)向外的徑向產(chǎn)生壓應(yīng)力、而界點(diǎn)向里的徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力。校正后外硬程度有所減弱，而減弱的程度與作用力大小和作用力點(diǎn)的位置有關(guān)。通常用很大的力敲擊接近基體外圓的邊沿時(shí)外硬減弱非常明顯。例如：基體圓周邊硬時(shí)，在迫近水槽底部打擊一圈后外硬明顯減弱。若用力過大還會(huì)出現(xiàn)外軟現(xiàn)象。校正后再測(cè)試位移發(fā)現(xiàn)位移值減小，用力過大還會(huì)測(cè)出負(fù)位移。同樣的道理，當(dāng)基體外軟時(shí)，打擊接近法蘭盤尺寸的內(nèi)圓，則外軟有所減弱。從力學(xué)觀點(diǎn)分析，基體顯示的張力是晶料內(nèi)殘余應(yīng)力在徑向方向的矢量和。由于校正所增加的冷加工應(yīng)力的出現(xiàn)改變了矢量和的值，故原始的張斬值有所變化。基體校正前后所測(cè)試的位移值發(fā)生微小變化，說明了校正的作用。
    基體外硬或外軟是相對(duì)內(nèi)軟或內(nèi)硬而言，并不表示絕對(duì)概念。針對(duì)圓鋸片基體，嚴(yán)格說每個(gè)基體外硬或外軟是不能相比較的。但是，對(duì)于同一家制造廠來說，因材料和制造工藝沒有變化，同一規(guī)格尺寸的基體相比較也是可以的。從張力角度考慮，理想基體是位移為零，張國(guó)的穩(wěn)定較好。

    四、張力的測(cè)定方法
    目前最流行的測(cè)試方法是：施力工具固定在支架上，測(cè)試工具固定在滑動(dòng)軌道上。選擇合理固賓的作用力點(diǎn)A和測(cè)試點(diǎn)B。OB┸OA、O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸�；�體呈靜止垂直懸掛狀態(tài)。
    基體的中心孔安裝在能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的O點(diǎn)軸上，用合適的法蘭盤緊固住。施加恒定的作用力頂壓基體下半圓使其向外變形，同時(shí)在B點(diǎn)位置測(cè)試基體偏離靜止?fàn)顟B(tài)的位移值。去掉所施加的力、平衡緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)基體。靜止、施力、再測(cè)試。依次重要操作可測(cè)得許多位移值。
    以任意長(zhǎng)的半徑在紙上劃個(gè)整圓，把圓的圓周曲線作為零點(diǎn)，以任意點(diǎn)為起點(diǎn)標(biāo)定角度。第一次測(cè)試為零角度（以A點(diǎn)或B點(diǎn)計(jì)均可），而對(duì)應(yīng)測(cè)試的位移值記錄下來。把它們依次填寫在所繪制圓的內(nèi)外兩側(cè)。繪制點(diǎn)的集合體就是張力分布。在施加力不去掉情況下，使基體平衡緩慢轉(zhuǎn)一周，用微機(jī)連續(xù)記錄位移值，經(jīng)微機(jī)處理打印，便猁張力分布圖。
    位移的正負(fù)是這樣規(guī)定的：基體垂直自由懸掛來施力時(shí)，測(cè)試點(diǎn)處的基體位置為零。施力后，測(cè)試點(diǎn)片的基體向外變形（與作用反方向），則規(guī)定位移為負(fù)。若未發(fā)生變形，則位移零。
通常為了提高測(cè)試位移值的靈敏性，施力點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)跟水槽底部比較近。所以測(cè)試結(jié)果只反映外硬或外軟。正位移表示外硬，負(fù)位移表示外軟。外硬說明基本愛拉應(yīng)力、外軟說明受壓應(yīng)力，位移值為零說明張力為零，位移的絕對(duì)值表示外硬或外軟的程度的大小。
    早期使用的人工測(cè)試方法是：用手抬起基體的一端，以平尺為基準(zhǔn)線，平尺橫放在基體的中心，基冷線與基體表面接觸，并且基冷線與抬起最大的徑向盡可能垂直、觀察基體表面偏離基準(zhǔn)線的高低。現(xiàn)在所使用的測(cè)試方法是早期方法的改進(jìn)和發(fā)展。其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)試過程消除了人為因素的影響；給出量化的直感的結(jié)果；檢測(cè)簡(jiǎn)單便利。

    五、分析測(cè)試結(jié)果和測(cè)試時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：
    分析測(cè)試結(jié)果時(shí)應(yīng)考慮以下方面：
從理論上講、把測(cè)試獲得的位移稱做張力有些欠妥。但它可以反映張力的變化；
  測(cè)試結(jié)果表示外硬或外軟是指?jìng)�(gè)體基體自身的相對(duì)情況而言。有時(shí)會(huì)發(fā)生測(cè)試結(jié)果滿意，而使用效果卻不理想；
   張力分布的圓形程度只說明張力分布的均勻程度。

   測(cè)試時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
   1、施加力必須恒定。從測(cè)試精度考慮、施力點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)接近水槽的底部為好；
   2、測(cè)試基體應(yīng)力應(yīng)為靜止?fàn)顟B(tài)，若需要轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)平衡緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)；
   3、法蘭盤緊鎖的程度要盡可能一樣；
   4、校正過的基體檢查合格后，應(yīng)放置一段時(shí)間再經(jīng)檢查合格后出廠；
    5、留作校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)基體最好不經(jīng)校正。

   六、結(jié)束語
   1、基體的內(nèi)應(yīng)力主要來源于回火后空冷到室溫的熱應(yīng)力；
   2、位移值叫做張力是不妥當(dāng)?shù)�，但它可以反映出張力值有所變化，它可以較準(zhǔn)確的反映基體的剛性好壞；
   3、用位移值表示基體外硬或外軟具有自身相對(duì)比較的意義；
   4、目前的測(cè)試方法盡管許多可商討的地方，但簡(jiǎn)單便利的操作能給出描述基體剛性的量化直感效果。