钢丝绳残余应力检测

试验介绍：

残余应力是指材料在无外部载荷、无温度梯度作用下，内部自行平衡并残留的应力。钢丝绳由多根高碳钢丝经拉拔、捻制、合绳、预张拉等多道冷加工工序制成，各道工序的不均匀塑性变形都会在钢丝及整绳中"锁"入残余应力。

按照应力平衡的范围，钢丝绳残余应力可分为两类：

宏观残余应力：在整个钢丝绳或较大长度范围内起作用，使钢丝绳整体呈现弯曲、扭转（"打卷""散股"）等现象的应力；

微观残余应力：存在于钢丝内部晶粒尺度上，由晶格畸变、位错等微观组织变化引起的应力。

残余应力对钢丝绳的影响具有两面性：表层合理的残余压应力有助于抑制疲劳裂纹萌生；而不利的残余拉应力会与工作应力叠加，加速疲劳裂纹扩展、诱发应力腐蚀开裂，并导致钢丝绳切割后散股、回弹、变形等工艺问题。因此，通过科学的检测方法准确掌握钢丝绳残余应力的大小、方向与分布，对制造企业优化工艺（拉拔、捻制、预张拉、稳定化处理）、使用单位评估在役钢丝绳健康状态、以及失效事故的原因诊断，都具有重要的工程价值。

检测范围：

中钢国检钢丝绳残余应力检测覆盖各类用途的钢丝绳产品，主要包括：

矿井提升用钢丝绳、重要用途钢丝绳、起重机用钢丝绳、电梯用钢丝绳、道用钢丝绳、输送带用钢丝绳、操纵用钢丝绳、粗直径钢丝绳、输电线路张力架线用防扭钢丝绳、港口机械用钢丝绳、船舶系泊用钢丝绳、石油钻探用钢丝绳、桥梁缆索用钢丝绳、游乐设施用钢丝绳、在役钢丝绳（提升机绞车绳、罐道绳等）的应力状态检测与评估。

此外，钢帘线、钢绞线、钢丝、盘条等同类金属制品的残余应力检测也可参照开展。

检测标准：

残余应力测定方法标准：

GB/T 38811-2020 金属材料 残余应力 声束控制法

GB/T 12756-2018 高压胶管用镀锌钢丝绳

GB/T 32073.2-2025 无损检测 测量残余应力的超声检测方法 第2部分：体波法

GB/T 33210-2025 无损检测 基于逆磁致伸缩效应的残余应力检测方法

GB/T 32073.1-2025 无损检测 测量残余应力的超声检测方法 第1部分:临界折射纵波法

相关产品及试验方法标准（部分）：

GB/T 43357《钢丝绳一般性能试验方法》（平直度、绕度等）

GB/T 8918《重要用途钢丝绳》、GB/T 20118《一般用途钢丝绳》

GB/T 33955《矿井提升用钢丝绳》、MT 716《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》

GB/T 34198《起重机用钢丝绳》、GB/T 8903《电梯用钢丝绳》

GB/T 26722《索道用钢丝绳》、GB/T 9944《不锈钢丝绳》、GB/T 20067《粗直径钢丝绳》

GB/T 38803《钢丝绳失效分析方法》

实际检测中，具体执行标准将根据钢丝绳的产品类型、用途及委托方要求确定，并以最新有效版本为准。

样品要求：

不同检测方法对样品的要求不同，送检前可参照以下要求准备：

1.宏观残余应力测定（绳端观察法）

适用于公称直径≤30mm的钢丝绳，以成品盘卷状态送检，不需截取试样；

试验时从盘卷沿切线方向拉出钢丝绳，去除端部约1m后将钢丝绳折成直角，继续拉出约6m后松开，观察其自然旋转方向与角度（90°对应0.25圈，180°对应0.50圈，依此类推）。

2.微观残余应力测定（全释放应变法）

适用于外层钢丝直径≥1.00mm的钢丝绳；

截取约2m长的试样，试样应保持原始状态、不得矫直；

试样需经清洁、打磨处理，并在实验室环境静置约24小时后再贴片测试；

检测时在外层钢丝纵截面粘贴单向电阻应变片（阻值120Ω或60Ω），切割释放后测量应变并计算应力。

3.X射线衍射法

采用拆股钢丝（制绳前钢丝也可）作为试样，钢丝长度至少一个捻距；

试样应保持原始表面状态，避免矫直、锤击等附加变形；

钢丝曲率较大时，实验室将调整光斑与测角方式以适应曲面检测。

4.通用送检建议

送样时请附委托信息：钢丝绳的规格型号、结构、公称直径、强度级、执行标准、用途、制造单位及检测目的（出厂验收/在役评估/失效分析）；

试样应妥善包装，防锈、防潮、防止磕碰变形；在役钢丝绳取样时应由专业人员截取，覆盖关注缺陷区域；

同批次产品建议按规格分别取样，取样数量与长度可在委托前与工程师沟通确认；

现场检测：对不便取样的在役钢丝绳（提升机、绞车、索道用绳等），可采用超声、电磁等无损方法在现场直接检测，无需破坏钢丝绳。

检测机构

中钢国检（中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司）是国家金属制品质量检验检测中心，也是国家质检总局首批批准成立的第三方公正性技术检验机构，深耕金属制品检测检验领域近41年，在钢丝绳检测方面具有突出的专业优势：

权威资质：持有CMA、CNAS、ILAC等多项资质，同时是应急管理部授权的国家安全生产甲级检测检验机构，并具备特种设备检验检测、公路工程综合甲级等资质，出具的检测报告具有法律效力、国际互认，可用于产品质量评价、工程验收、监督抽查与司法鉴定；

行业地位突出：作为全国钢标准化技术委员会钢丝绳分技术委员会副主任单位、钢丝绳产品审查部和检验机构，主编参编多项钢丝绳国家标准，长期承担钢丝绳国家监督抽查任务；

检测能力全面：国家授权检测业务覆盖十大类产品、20000余项参数，具备从残余应力测定、无损探伤到整绳破断拉力、弯曲疲劳试验，再到断口失效分析的钢丝绳全项检测能力；

装备与团队精良：配备X射线应力分析仪、超声残余应力检测设备、RopeScan电磁检测系统、3000kN级电液伺服万能试验机等先进仪器，技术团队由教授级高级工程师、特种设备检验师及无损检测专家组成，平均从业经验丰富；

重大工程业绩：曾为港珠澳大桥斜拉索、华龙一号核电吊装绳等国家重点工程以及矿山、电梯、索道等行业客户提供检测服务，在残余应力检测与失效分析方面积累了大量实践经验；

服务网络完善：在全国设有十余家分子公司及各地办事处，支持邮寄送检、上门取样与现场检测，提供"检测+诊断+建议"一站式服务，检测周期短，并可提供加急服务与报告解读。