影響焊接結構疲勞強度的因素 疲勞強度


疲勞強度(影響焊接結構疲勞強度的因素)
1.焊接結構的疲勞斷裂
疲勞斷裂是指機件在變動載荷下長時間運轉后的失效現象,疲勞斷裂的特點是低應力脆性斷裂 。
斷裂發生在低應力下,最大循環應力低于抗拉強度,斷裂部位沒有宏觀塑性變形,疲勞斷裂只在交變應力作用下經過幾百甚至幾百萬次才會發生 。


疲勞斷裂呈損傷累積的過程
金屬內部組織先在局部發生變化,受到損傷,損傷達到一定程度會出現疲勞斷裂,分為疲勞裂紋的形成、擴展和斷裂三個階段 。
焊接鋼結構失效的主要形式是疲勞斷裂,約占焊接結構斷裂事故的90% 。
2.焊接缺陷引起的應力集中
接頭疲勞強度的影響程度取決于缺陷的種類、位置及方向 。
缺陷類型:平面狀缺陷、體積型缺陷 。
(1)裂紋:裂紋是比較嚴重的應力集中源,降低了結構和接頭的疲勞強度 。
(2)未焊透:未焊透并不都是缺陷,有的結構要求接頭局部穿透,未焊透缺陷包括表面缺陷,內部缺陷,對疲勞強度的影響沒有裂紋嚴重 。

【影響焊接結構疲勞強度的因素 疲勞強度】
3.焊接缺陷對接頭疲勞強度的影響
表面缺陷比內部缺陷影響大,殘余拉應力區的缺陷比在殘余壓應力區的影響大,與作用力方向垂直的平面缺陷比其它方向的影響大,位于應力集中區的缺陷比均勻應力場中的相同缺陷影響更大 。
4.材料強度對接頭疲勞強度的影響
隨著材料本身抗拉強度的增加,疲勞強度增加約50%,接頭的疲勞強度與材料本身的抗拉強度無關,接頭疲勞壽命短時,高強度鋼接頭的疲勞強度高于低強度鋼接頭 。


5.疲勞損壞及影響因素
疲勞裂紋先在應力最高、強度最弱的基體上形成,初始裂紋在交變載荷作用下,裂紋尖端處于拉應力場中時,因為應力集中大,裂紋張開,尖端向前延伸,當裂紋擴展到材料強度極限時,達到臨界裂紋尺寸,導致斷裂 。
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