提高螺柱焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的措施(二)
提高螺柱焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的措施:
1、調(diào)整殘余應(yīng)力
構(gòu)件表面的殘余壓應(yīng)力或應(yīng)力集中可以提高焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強度。例如,通過調(diào)整焊接順序、局部加熱等。可以獲得有利于提高疲勞強度的殘余應(yīng)力場。此外,還可以采用滾壓、錘擊或噴丸等表面變形強化,使金屬表面塑性變形硬化,在表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,從而提高疲勞強度。
對于切口構(gòu)件,可通過一次性預(yù)過載拉伸在切口頂部獲得殘余壓應(yīng)力。因為在彈性卸載后,缺口殘余應(yīng)力的符號總是與(彈塑性)載荷下缺口應(yīng)力的符號相反。這種方法不適用于彎曲過載或反復(fù)拉伸載荷。常與結(jié)構(gòu)驗收試驗相結(jié)合,如壓力容器進行水壓試驗時,可起到預(yù)過載和拉伸的作用。
2、改善材料的結(jié)構(gòu)和性能。
首先,提高母材和焊縫金屬的疲勞強度也要考慮材料的內(nèi)在質(zhì)量。應(yīng)提高材料的冶金質(zhì)量,減少夾雜物。重要部件可用真空熔煉、真空脫氣甚至電渣重熔等冶煉工藝材料制成,以保證純度;室溫細化晶粒鋼可以提高疲勞壽命;熱處理可以獲得最佳的組織,不僅可以提高強度,還可以提高塑性和韌性?;鼗瘃R氏體、低碳馬氏體和下貝氏體都具有較高的抗疲勞性能。其次,強度、塑性和韌性要合理匹配。強度是材料抵抗斷裂的能力,但高強度材料對缺口敏感。塑性的主要作用是通過塑性變形,吸收變形功力,降低應(yīng)力峰值,重新分配高應(yīng)力。同時,缺口和裂紋尖端可以鈍化,裂紋擴展可以減輕甚至停止??伤苄钥梢员WC力量的充分發(fā)揮。因此,對于高強度鋼和超高強度鋼來說,試圖提高一點塑性和韌性會顯著提高它們的抗疲勞性能。
3、特殊保護措施
大氣腐蝕往往影響材料的疲勞強度,因此采用一定的防護涂層是有益的。例如,在應(yīng)力集中處涂覆含填料的塑料層是一種實用的改進方法。
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