Mesures per millorar la resistència a la fatiga de les estructures soldades
1) Reduir la concentració d'estrès de la font d'esquerdes de fatiga a l'articulació soldada i l'estructura del punt de concentració d'estrès, eliminar o reduir tots els mitjans de concentració d'estrès, pot millorar la resistència a la fatiga de l'estructura.
(1) Adoptar una forma estructural raonable
① Doneu prioritat a les articulacions a tope, intenteu no utilitzar les articulacions de la falda; L'articulació en forma de T o l'articulació angular es converteix en una unió a tope, de manera que la soldadura evita la part de la cantonada; Quan s'utilitzen juntes en T o juntes angulars, és desitjable utilitzar soldadures a tope totalment permeables.
② Intenteu evitar el disseny de la càrrega excèntrica, de manera que la força interna del membre sigui suau i uniformement distribuïda i no provoqui estrès addicional.
③ Per reduir el canvi sobtat de secció, quan el gruix o l'amplada de la placa és molt diferent i es necessita l'acoblament, s'ha de dissenyar una àrea de transició suau; La cantonada o la cantonada aguda de l'estructura s'han de fer en forma d'arc, i com més gran sigui el radi de curvatura, millor.
④ Eviteu la convergència espacial de les soldadures de tres vies, intenteu no establir les soldadures a l'àrea de concentració d'estrès i intenteu no establir les soldadures transversals als membres de tensió principals; Quan és inevitable, cal garantir la qualitat interna i externa de la soldadura i reduir la concentració d'estrès a la punta.
⑤La soldadura a tope només es pot soldar per un costat, i la placa de suport permanent no es pot col·locar a la part posterior de l'estructura important; Eviteu utilitzar soldadures intermitents perquè hi ha una alta concentració de tensió al principi de l'extrem de cada soldadura.
(2) Forma correcta de la soldadura i bona qualitat interior i exterior de la soldadura
(1) L'alçada residual de la soldadura d'unió a tope ha de ser tan petita com sigui possible, i el millor és planejar (o moldre) després de la soldadura sense deixar cap alçada residual;
② El millor és utilitzar soldadures de filet amb superfícies còncaves per a juntes en forma de T, sense soldadures de filet amb convexitat;
③ La punta del peu a la unió de la soldadura i la superfície del metall base s'ha de transitar sense problemes, i la punta del peu s'ha de mòlta o es torna a fondre amb arc d'argó si cal per reduir la concentració d'estrès allà.
Tots els defectes de soldadura tenen diferents graus de concentració de tensió, especialment els defectes de soldadura en escates, com ara esquerdes, no penetració, no fusió i mossegada de vores, etc., tenen el major impacte en la resistència a la fatiga. Per tant, en el disseny estructural, cal assegurar-se que cada soldadura sigui fàcil de soldar, per tal de reduir els defectes de soldadura, i s'han d'eliminar els defectes que superen l'estàndard.
2) Ajustar la tensió residual
L'esforç de compressió residual a la superfície de l'element o la concentració de tensió poden millorar la resistència a la fatiga de l'estructura soldada. Per exemple, ajustant la seqüència de soldadura i l'escalfament local, és possible obtenir un camp d'esforç residual que afavoreixi la millora de la resistència a la fatiga. A més, l'enfortiment de la deformació de la superfície, com ara el rodatge, el martell o el granallat, també es pot adoptar per fer que la superfície metàl·lica deformació plàstica i enduriment, i produir un esforç de compressió residual a la capa superficial per aconseguir el propòsit de millorar la resistència a la fatiga.
L'esforç de compressió residual a la part superior de l'osca es pot obtenir mitjançant l'ús d'un estirament previ a la sobrecàrrega d'un sol cop per a l'element entallat. Això es deu al fet que el signe de la tensió residual de l'osca després de la descàrrega elàstica és sempre el contrari del signe de la tensió de l'osca durant la càrrega (elastoplàstica). Aquest mètode no és adequat per a la sobrecàrrega de flexió o la càrrega de tracció múltiple. Sovint es combina amb proves d'acceptació estructural, com ara recipients a pressió per a proves hidràuliques, poden tenir un paper de tracció abans de la sobrecàrrega.
3) Millorar l'estructura i les propietats del material
En primer lloc, la millora de la resistència a la fatiga del metall base i del metall de soldadura també s'ha de considerar a partir de la qualitat intrínseca del material. S'ha de millorar la qualitat metal·lúrgica del material per reduir-ne la inclusió. Es poden fer components importants amb materials procedents de processos de fosa com ara la fusió al buit, la desgasificació al buit i fins i tot la refusió d'electroescòries per garantir la puresa; La vida a fatiga de l'acer de gra es pot millorar refinant a temperatura ambient. La millor microestructura es pot obtenir mitjançant tractament tèrmic, i la plasticitat i la duresa es poden millorar mentre augmenta la resistència. La martensita temperada, la martensita baixa en carboni i la bainita inferior tenen una major resistència a la fatiga. En segon lloc, la força, la plasticitat i la duresa haurien de coincidir raonablement. La resistència és la capacitat d'un material per resistir la ruptura, però els materials d'alta resistència són sensibles a les osques. La funció principal de la plasticitat és que mitjançant la deformació plàstica es pot absorbir el treball de deformació, es pot reduir el pic d'estrès, es pot redistribuir l'estrès elevat i es pot passivar l'osca i la punta de l'esquerda i es pot alleujar o fins i tot aturar l'expansió de l'esquerda. La plasticitat pot garantir que la força del joc complet. Per tant, per a l'acer d'alta resistència i l'acer d'ultra-alta resistència, intentar millorar una mica la plasticitat i la tenacitat millorarà significativament la seva resistència a la fatiga.
4) Mesures especials de protecció
L'erosió mitjana atmosfèrica sovint té un impacte en la resistència a la fatiga dels materials, per la qual cosa és avantatjós utilitzar un cert recobriment protector. Per exemple, revestir una capa de plàstic que conté farciments a concentracions d'estrès és un mètode de millora pràctic.
