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讲解点焊接头疲劳特征(上)

 
     
发布时间:2018-07-11 来源:沈阳威克创新焊接设备有限公司
 

焊接接头的疲劳特征

疲劳是材料在循环应力或应变的反复作用下所发生的性能变化,是一种损失累计的过程,经过足够次数的循环应力或应变作用后,焊接结构局部就会产生疲劳裂纹或断裂。

疲劳与脆性断裂相比较,二者断裂时的形变都很小,但疲劳断裂需要多次加载,而脆性断裂一般不需要多次加载,结构脆性断裂是瞬时完成的,而疲劳裂纹的扩展较缓慢,需经历一段时间甚至很长时间才发生破坏,对于脆性断裂而言,温度的影响是及其重要的,随着温度的降低,脆性断裂的危险性迅速增加,但材料的疲劳强度变化不显著。

金属结构的疲劳抗力取决于本身材料、构件的形状、尺寸、表面状态和服役条件。任何材料的疲劳断裂过程都经历裂纹萌生、稳定扩展和失稳扩展(即瞬时断裂)3个阶段。

焊接结构的疲劳破坏往往起源于焊接接头的应力集中区,因此焊接结构的疲劳实际是焊接接头细节部位的疲劳,焊接接头中通常存在未焊透、夹渣、咬边、裂纹等焊接缺陷,这种先天的疲劳裂纹源,可直接越过疲劳裂纹萌生阶段、缩短断裂的进程,焊接接头处存在着严重的应力集中和较高的焊接残余应力,都会使焊接结构更易产生疲劳裂纹。

实际焊接接头的轮廓参数沿焊缝长度方向是随机变化的,由此产生的应力集中也是随即变化的,这种随即性导致疲劳裂纹萌生也具有随机特性,因此在焊接接头疲劳过程中,可能同时或先后在沿焊趾长度方向萌生多个疲劳裂纹,这些小裂纹的扩展使相邻裂纹合并并成为较长裂纹,较长裂纹进一步扩展与合并成为长而浅的焊趾疲劳裂纹。

 

 

 

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