1. Snížení koncentrace napětí Bod koncentrace napětí zdroje únavové trhliny na svarovém spoji a konstrukci a všechny prostředky k odstranění nebo snížení koncentrace napětí mohou zlepšit únavovou pevnost konstrukce.
(1) Přijměte přiměřenou strukturální formu
① Upřednostňují se tupé spoje a přeplátované spoje se pokud možno nepoužívají;Spoje ve tvaru T nebo rohové spoje se u důležitých konstrukcí mění na spoje natupo, aby se svary vyhýbaly rohům;při použití spojů ve tvaru T nebo rohových spojů se předpokládá použití tupých svarů s plným průvarem.
② Snažte se vyhnout návrhu excentrického zatížení, aby vnitřní síla prvku mohla být přenášena hladce a rovnoměrně rozložena bez způsobení dalšího napětí.
③Aby se omezila náhlá změna sekce, kdy se tloušťka nebo šířka desky výrazně liší a je třeba ji ukotvit, měla by být navržena jemná přechodová zóna;ostrý roh nebo roh konstrukce by měl být vytvořen do tvaru oblouku a čím větší je poloměr zakřivení, tím lépe.
④Vyvarujte se protínání třícestných svarů v prostoru, snažte se nenastavovat sváry v oblastech koncentrace napětí a snažte se nenastavovat příčné svary na hlavních tažných prvcích;je-li to nevyhnutelné, musí být zaručena vnitřní a vnější kvalita svaru a špička svaru by měla být snížena.koncentrace stresu.
⑤U tupých svarů, které lze svařovat pouze na jedné straně, není povoleno umisťovat opěrné desky na zadní stranu v důležitých konstrukcích;vyvarujte se použití přerušovaných svarů, protože na začátku a na konci každého svaru je vysoká koncentrace napětí.
(2).Správný tvar svaru a dobrá kvalita svaru uvnitř i vně
① Zbytková výška svaru tupého spoje by měla být co nejmenší a po svařování je nejlepší hoblovat (nebo brousit) naplocho, aniž by zůstala jakákoli zbytková výška;
② Pro spoje ve tvaru T je nejlepší použít koutové svary s konkávními povrchy, bez koutových svarů s konvexností;
③ Špička na spoji svaru a povrchu základního kovu by měla být hladce propojena a špička by měla být broušena nebo přetavena v argonovém oblouku, pokud je to nutné, aby se snížila tamní koncentrace napětí.
Všechny vady svařování mají různý stupeň koncentrace napětí, zejména vady vločkového svařování, jako jsou praskliny, neproražení, nestavení a okusování hran atd., mají největší vliv na únavovou pevnost.Proto je při konstrukčním návrhu nutné zajistit, aby každý svar byl snadno svařitelný, aby se omezily vady svařování a vady přesahující normu se musí odstranit.
2.Upravte zbytkové napětí
Zbytkové tlakové napětí na povrchu prvku nebo koncentrace napětí může zlepšit únavovou pevnost svařované konstrukce.Například úpravou sekvence svařování a lokálního ohřevu je možné získat pole zbytkového napětí, které vede ke zlepšení únavové pevnosti.Kromě toho může být také použito zpevnění povrchové deformace, jako je válcování, kladivo nebo brokování, aby došlo k plastické deformaci a zpevnění kovového povrchu a k vytvoření zbytkového tlakového napětí v povrchové vrstvě, aby se dosáhlo účelu zlepšení únavové pevnosti.
Zbytkové tlakové napětí v horní části vrubu lze získat použitím jednorázového natažení vrubového členu před přetížením.Znaménko vrubového zbytkového napětí po pružném odlehčení je totiž vždy opačné než znaménko vrubového napětí při (elastoplastickém) zatížení.Tato metoda není vhodná pro ohybové přetížení nebo vícenásobné tahové zatížení.Často se kombinuje se strukturálními přejímacími zkouškami, jako jsou tlakové nádoby pro hydraulické zkoušky, může hrát roli v tahu před přetížením.
3.Zlepšit strukturu a vlastnosti materiálu
Za prvé, zlepšení únavové pevnosti obecného kovu a svarového kovu by mělo být také zváženo z vnitřní kvality materiálu.Měla by se zlepšit metalurgická kvalita materiálu, aby se snížilo jeho začlenění.Důležité součásti mohou být vyrobeny z materiálů z tavicích procesů, jako je vakuové tavení, vakuové odplyňování a dokonce elektrostruskové přetavování, aby byla zajištěna čistota;Únavovou životnost zrnité oceli lze zlepšit rafinací při pokojové teplotě.Nejlepší mikrostrukturu lze získat tepelným zpracováním a plasticitu a houževnatost lze zlepšit při zvýšení pevnosti.Temperovaný martenzit, nízkouhlíkový martenzit a nižší bainit mají vyšší odolnost proti únavě.Za druhé, pevnost, plasticita a houževnatost by měly být přiměřeně sladěny.Pevnost je schopnost materiálu odolávat rozbití, ale materiály s vysokou pevností jsou citlivé na zářezy.Hlavní funkcí plasticity je to, že prostřednictvím plastické deformace lze absorbovat deformační práci, snížit vrchol napětí, přerozdělit vysoké napětí a pasivovat vrub a špičku trhliny a zmírnit nebo dokonce zastavit expanzi trhliny.Plasticita může zajistit, že pevnost plné hry.Proto u vysokopevnostní oceli a ultravysokopevnostní oceli pokus o trochu zlepšení plasticity a houževnatosti výrazně zlepší její odolnost proti únavě.
4.Zvláštní ochranná opatření
Eroze atmosférického prostředí má často vliv na únavovou pevnost materiálů, proto je výhodné použít určitý ochranný nátěr.Praktickou zlepšovací metodou je například potahování plastové vrstvy obsahující plniva při koncentracích napětí.
Čas odeslání: 27. června 2023