提高焊接结构疲劳强度的有效方法

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：提高焊接结构疲劳强度的措施，主要有如下措施：1.降低应力集中1）采用合理的构件结构形式，减少应力集中，以提高疲劳强度。6）在焊接接头采用机械加工方法，来消除焊缝及其附近表面的各种沟槽，降低构件中的应力集中程度，可提高接头疲劳强度。

提高焊接结构疲劳强度的措施，主要有如下措施：

1.降低应力集中

1）采用合理的构件结构形式，减少应力集中，以提高疲劳强度。

2）尽量采用应力集中系数较小的焊接接头，如，对接接头应力集中系数较小，疲劳强度较高，所以，应该尽量选用。在对接接头焊缝中，应当保持母材与焊缝之间平缓过渡。在焊后进行机械打磨时，打磨方向应当是顺着力线的传递方向，而垂直力的传递方向打磨往往会起到相反的效果。

3）焊接接头应该平缓过渡，避免焊接接头形状发生突然改变，因为在接头形状突然变化的端部会产生严重的应力集中，从而会在焊缝中产生疲劳裂纹。

4）保持焊接接头的焊缝中没有焊接缺陷，因为如果存在严重的焊接缺陷，疲劳强度值将下降很多，甚至低于搭接焊缝。

5）当采用角焊缝时，必须采取综合措施（如焊后用机械方法加工焊缝端部，合理地选择角焊缝接板的形状，焊缝根部保证焊透等）来提高焊接接头的疲劳强度。

6）在焊接接头采用机械加工方法，来消除焊缝及其附近表面的各种沟槽，降低构件中的应力集中程度，可提高接头疲劳强度。当然，这种方法生产成本较高，要综合考虑后再采用。目前多采用电弧重熔（用钨极氩弧焊方法在焊接接头的过渡区进行重熔一次），使焊缝与母材之间平滑过渡，以提高接头部位的疲劳强度。

2.调整残余应力场

调整残余应力场就是通过消除接头应力集中处的残余拉应力，或使该处产生残余压应力来提高焊接接头处的疲劳强度。具体做法有两类：一类是对结构或构件进行整体处理（通过对结构或构件进行整体退火实现）；另一类是对接头部位进行局部处理（通过在接头某部位采用加热、碾压等方法实现），使接头应力集中处产生残余压应力。

3.改善材料的力学性能

改善材料力学性能的方法主要有：焊后对焊缝表面进行强化处理，用喷丸机将小钢丸喷射到焊缝区，或用小轮挤压和用锤子轻打焊缝表面及焊缝与母材的过渡区。进行这些方法操作后，不但形成有利的表面压应力，还使材料产生局部加工硬化。因此，采用上述方法都可以提高焊接接头的疲劳强度。但值得提出的是，对焊缝表面及焊缝与母材的过渡区的锤打程度要严格控制，否则的话，起不到预期效果。

4.特殊保护措施

焊接接头的疲劳强度与介质有关，因此在使用过程中，在应力集中处能涂上一层加填料的塑料层，在降低腐蚀介质对金属材料疲劳强度的影响是有利的。

提高焊接结构疲劳强度的有效方法

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