由疲勞性能的三個(gè)影響因素來(lái)看,應(yīng)力幅Q及循環(huán)次數(shù)N是客觀存在的事實(shí),因此,提高和改善疲勞性能的途徑只有從減小應(yīng)力集中人手。具體措施如下:
1、精心選材。對(duì)用于動(dòng)載作用的鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,應(yīng)嚴(yán)格控制鋼材的缺陷,并選擇優(yōu)質(zhì)鋼材。
2、精心設(shè)計(jì)。力求減少截面突變,避免焊縫集中,使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法合理化。
3、精心制作。使缺陷、殘余應(yīng)力等減小到最低程度。
4、精心施工。避免附加應(yīng)力集中的影響。
5、精心使用。避免對(duì)結(jié)構(gòu)的局部損害,如劃痕、開(kāi)孔、撞擊等。
6、修補(bǔ)焊縫。目的是緩解缺陷產(chǎn)生的應(yīng)力集中,方法如下:
(1)對(duì)于對(duì)接焊縫,磨去焊縫表面部分,如對(duì)接焊縫的余高。如果焊縫內(nèi)部無(wú)顯著缺陷,疲勞強(qiáng)度可以提高到和母材相同。
(2)對(duì)于角焊縫,應(yīng)打磨焊趾。焊縫的趾部時(shí)常存在咬肉(咬邊)等切口,且有焊
渣侵人。因此,要得到較好的效果,不僅磨去切口,還要將板磨去0.5mm,以除去侵人的焊渣。這種做法雖然使鋼板截面稍有削弱,但影響并不大。如果像圖中A縫那樣磨去部分焊縫,就得不到改善的效果。對(duì)于縱向角焊縫,則可打磨它的端部,使截面變化趨于緩和,打磨后的表面不應(yīng)有明顯刻痕。
(3)對(duì)于角焊縫的趾部,用氣體保護(hù)鎢弧重新熔化,可以起到消除切口的作用。此方法在不同應(yīng)力幅的情況下疲勞壽命都能同樣提高。
(4)在焊縫及附近金屬表層采用噴射金屬丸;蝈N擊等方法引人殘余壓應(yīng)力,是改善疲勞性能的一個(gè)有效方法。殘余壓應(yīng)力和錘擊造成的冷工硬化均會(huì)使疲勞強(qiáng)度提高,同時(shí)尖銳切口也被緩減。
總之,依靠精心的選材、設(shè)計(jì)、制作、安裝和使用,再加上焊接之后的一些特殊工藝措施,可以達(dá)到提高和改善疲勞性能的作用。
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