Opatrenia na zlepšenie únavovej pevnosti zváraných konštrukcií
1) Znížte koncentráciu napätia zdroja únavových trhlín v zvarovom spoji a štruktúru bodu koncentrácie napätia, odstráňte alebo znížte všetky prostriedky koncentrácie napätia, môžete zlepšiť únavovú pevnosť konštrukcie.
(1) Prijmite primeranú štrukturálnu formu
① Uprednostňujte tupé kĺby, snažte sa nepoužívať prelínané kĺby; Spoj v tvare T alebo Uhlový spoj sa zmení na tupý spoj, takže zvar sa vyhne rohovej časti; Pri použití T-spojov alebo Uhlových spojov je žiaduce použiť plne priepustné tupé zvary.
② Snažte sa vyhnúť konštrukcii excentrického zaťaženia, aby vnútorná sila člena bola hladká a rovnomerne rozložená a nespôsobovala dodatočné napätie.
③ Aby sa znížila náhla zmena sekcie, keď je hrúbka dosky alebo šírka dosky veľmi odlišná a je potrebné dokovanie, mala by sa navrhnúť oblasť hladkého prechodu; Ostrý roh alebo roh na konštrukcii by mal byť vyrobený do tvaru oblúka a čím väčší je polomer zakrivenia, tým lepšie.
④ Vyhnite sa priestorovej konvergencii trojcestných zvarov, snažte sa nenastavovať zvary v oblasti koncentrácie napätia a snažte sa nenastavovať priečne zvary na hlavných ťahových prvkoch; Ak je to nevyhnutné, je potrebné zabezpečiť vnútornú a vonkajšiu kvalitu zvaru a znížiť koncentráciu napätia na špičke.
⑤Tupý zvar je možné zvárať iba na jednej strane a trvalú nosnú dosku nie je možné umiestniť na zadnú stranu dôležitej konštrukcie; Vyhnite sa používaniu prerušovaných zvarov, pretože na začiatku každého zvaru je vysoká koncentrácia napätia.
(2) Správny tvar zvaru a dobrá vnútorná a vonkajšia kvalita zvaru
(1) Zvyšková výška zvaru tupého spoja by mala byť čo najmenšia a po zváraní je najlepšie hobľovať (alebo brúsiť) naplocho bez ponechania akejkoľvek zvyškovej výšky;
② Pre spoje v tvare T je najlepšie použiť kútové zvary s konkávnymi povrchmi, bez kútových zvarov s konvexnosťou;
③ Špička na spoji zvaru a povrchu základného kovu by mala byť hladko presunutá a špička by mala byť brúsená alebo pretavená argónovým oblúkom, ak je to potrebné, aby sa znížila koncentrácia napätia.
Všetky chyby zvárania majú rôzny stupeň koncentrácie napätia, najmä chyby vločkového zvárania, ako sú trhliny, neprerazenie, netavenie a okusovanie hrán atď., majú najväčší vplyv na únavovú pevnosť. Preto je potrebné v konštrukčnom návrhu zabezpečiť, aby každý zvar bol ľahko zvariteľný, aby sa znížili chyby zvárania a chyby, ktoré presahujú normu, musia byť odstránené.
2) Upravte zvyškové napätie
Zvyškové tlakové napätie na povrchu člena alebo koncentrácia napätia môže zlepšiť únavovú pevnosť zváranej konštrukcie. Napríklad úpravou sekvencie zvárania a lokálneho ohrevu je možné získať pole zvyškového napätia, ktoré prispieva k zlepšeniu únavovej pevnosti. Okrem toho môže byť tiež použité zosilnenie povrchovej deformácie, ako je valcovanie, kladivo alebo brokovanie, aby sa povrch kovu plasticky deformoval a vytvrdzoval a aby sa v povrchovej vrstve vytvorilo zvyškové tlakové napätie, aby sa dosiahol účel zlepšenia únavovej pevnosti.
Zvyškové tlakové napätie v hornej časti zárezu možno získať použitím jednorazového natiahnutia pred preťažením pre zárezový prvok. Znak zvyškového napätia vrubu po elastickom odľahčení je totiž vždy opačný ako znamienko vrubového napätia pri (elastoplastickom) zaťažení. Táto metóda nie je vhodná pre preťaženie ohybom alebo viacnásobné ťahové zaťaženie. Často sa kombinuje so štrukturálnymi akceptačnými skúškami, ako sú tlakové nádoby na hydraulické skúšky, môže hrať úlohu ťahu pred preťažením.
3) Zlepšiť štruktúru a vlastnosti materiálu
Po prvé, zlepšenie únavovej pevnosti základného kovu a zvarového kovu by sa malo tiež zvážiť z vnútornej kvality materiálu. Mala by sa zlepšiť metalurgická kvalita materiálu, aby sa znížilo jeho začlenenie. Dôležité komponenty môžu byť vyrobené z materiálov z procesov tavenia, ako je vákuové tavenie, vákuové odplyňovanie a dokonca elektrotroskové pretavovanie, aby sa zabezpečila čistota; Únavovú životnosť zrnitej ocele možno zlepšiť rafináciou pri izbovej teplote. Najlepšia mikroštruktúra sa dá získať tepelným spracovaním a plasticita a húževnatosť sa môžu zlepšiť pri zvýšení pevnosti. Tvrdený martenzit, nízkouhlíkový martenzit a nižší bainit majú vyššiu odolnosť proti únave. Po druhé, pevnosť, plasticita a húževnatosť by mali byť primerane zosúladené. Pevnosť je schopnosť materiálu odolávať rozbitiu, ale materiály s vysokou pevnosťou sú citlivé na zárezy. Hlavnou funkciou plasticity je, že prostredníctvom plastickej deformácie je možné absorbovať deformačnú prácu, znížiť vrchol napätia, redistribuovať vysoké napätie a pasivovať vrub a hrot trhliny a zmierniť alebo dokonca zastaviť expanziu trhliny. Plasticita môže zabezpečiť, že pevnosť plnej hry. Preto v prípade vysokopevnostnej ocele a ultravysokopevnej ocele pokus o trocha zlepšenia plasticity a húževnatosti výrazne zlepší jej odolnosť proti únave.
4) Osobitné ochranné opatrenia
Atmosférická stredná erózia má často vplyv na únavovú pevnosť materiálov, preto je výhodné použiť určitý ochranný náter. Praktickým spôsobom zlepšenia je napríklad potiahnutie plastovej vrstvy obsahujúcej plnivá pri koncentráciách napätia.
