1. Reduzir a concentração de tensão O ponto de concentração de tensão da fonte de trinca por fadiga na junta soldada e na estrutura, e todos os meios de eliminar ou reduzir a concentração de tensão podem melhorar a resistência à fadiga da estrutura.
(1) Adote uma forma estrutural razoável
① As juntas de topo são preferidas e as juntas sobrepostas não são usadas tanto quanto possível;As juntas em forma de T ou juntas de canto são alteradas para juntas de topo em estruturas importantes, para que as soldas evitem cantos;quando juntas em forma de T ou juntas de canto são usadas, espera-se usar soldas de topo com penetração total.
② Tente evitar o projeto de carregamento excêntrico, para que a força interna do membro possa ser transmitida de maneira suave e distribuída uniformemente sem causar tensão adicional.
③Para reduzir a mudança repentina da seção, quando a espessura ou largura da placa difere muito e precisa ser encaixada, uma zona de transição suave deve ser projetada;o canto agudo ou canto da estrutura deve ter a forma de um arco e, quanto maior o raio de curvatura, melhor.
④Evite soldas de três vias que se cruzam no espaço, tente não fixar soldas em áreas de concentração de tensão e tente não fixar soldas transversais nos principais membros de tensão;quando inevitável, a qualidade interna e externa da solda deve ser garantida e a ponta da solda deve ser reduzida.concentração de estresse.
⑤Para soldas de topo que só podem ser soldadas de um lado, não é permitido colocar placas de apoio na parte traseira em estruturas importantes;evite usar soldas intermitentes, pois há uma alta concentração de tensões no início e no final de cada solda.
(2).Forma correta da solda e boa qualidade interna e externa da solda
① A altura residual da solda da junta de topo deve ser a menor possível, e é melhor aplainar (ou retificar) plana após a soldagem sem deixar qualquer altura residual;
② É melhor usar soldas de ângulo com superfícies côncavas para juntas em forma de T, sem soldas de ângulo com convexidade;
③ A ponta na junção da solda e a superfície do metal base deve ser transitada suavemente, e a ponta deve ser retificada ou fundida novamente com arco de argônio, se necessário, para reduzir a concentração de tensão ali.
Todos os defeitos de soldagem têm diferentes graus de concentração de tensão, especialmente defeitos de soldagem em flocos, como rachaduras, não penetração, não fusão e mordidas nas bordas, etc., têm o maior impacto na resistência à fadiga.Portanto, no projeto estrutural, é necessário garantir que cada solda seja fácil de soldar, a fim de reduzir os defeitos de soldagem, e os defeitos que ultrapassam o padrão devem ser removidos.
2.Ajuste a tensão residual
A tensão compressiva residual na superfície do membro ou a concentração de tensão pode melhorar a resistência à fadiga da estrutura soldada.Por exemplo, ajustando a sequência de soldagem e o aquecimento local, é possível obter um campo de tensões residuais que conduz à melhoria da resistência à fadiga.Além disso, o fortalecimento da deformação da superfície, como laminação, martelamento ou shot peening, também pode ser adotado para tornar a deformação plástica e o endurecimento da superfície do metal e produzir tensão de compressão residual na camada superficial para atingir o objetivo de melhorar a resistência à fadiga.
A tensão de compressão residual no topo do entalhe pode ser obtida usando um alongamento único pré-sobrecarga para o membro entalhado.Isso ocorre porque o sinal da tensão residual do entalhe após o descarregamento elástico é sempre o oposto do sinal da tensão do entalhe durante o carregamento (elastoplástico).Este método não é adequado para sobrecarga de flexão ou carga de tração múltipla.Muitas vezes é combinado com testes de aceitação estrutural, como vasos de pressão para testes hidráulicos, podendo desempenhar um papel de tração pré-sobrecarga.
3.Melhore a estrutura e as propriedades do material
Em primeiro lugar, a melhoria da resistência à fadiga do metal base e do metal de solda também deve ser considerada a partir da qualidade intrínseca do material.A qualidade metalúrgica do material deve ser melhorada para reduzir a inclusão nele.Componentes importantes podem ser feitos de materiais provenientes de processos de fundição, como fusão a vácuo, desgaseificação a vácuo e até refusão por eletroescória para garantir a pureza;A vida à fadiga do grão de aço pode ser melhorada pelo refino à temperatura ambiente.A melhor microestrutura pode ser obtida por tratamento térmico, e a plasticidade e a tenacidade podem ser melhoradas enquanto a resistência é aumentada.Martensita temperada, martensita de baixo carbono e bainita inferior apresentam maior resistência à fadiga.Em segundo lugar, a resistência, a plasticidade e a tenacidade devem ser razoavelmente combinadas.Resistência é a capacidade de um material resistir à ruptura, mas materiais de alta resistência são sensíveis a entalhes.A principal função da plasticidade é que através da deformação plástica, o trabalho de deformação pode ser absorvido, o pico de tensão pode ser reduzido, a alta tensão pode ser redistribuída e o entalhe e a ponta da trinca podem ser passivados e a expansão da trinca pode ser aliviada ou até mesmo interrompida.A plasticidade pode garantir a força do jogo completo.Portanto, para aços de alta resistência e aços de ultra-alta resistência, tentar melhorar um pouco a plasticidade e a tenacidade melhorará significativamente sua resistência à fadiga.
4.Medidas especiais de proteção
A erosão do meio atmosférico muitas vezes tem impacto na resistência à fadiga dos materiais, por isso é vantajoso usar um determinado revestimento protetor.Por exemplo, revestir uma camada plástica contendo cargas em concentrações de tensão é um método prático de melhoria.
Horário da postagem: 27 de junho de 2023