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讲解点焊接头抗疲劳措施(二)

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

焊接接头抗疲劳措施

    焊接结构的疲劳破坏多起源于焊接接头应力集中区,为保证焊接结构的疲劳强度要求,必须对焊接接头进行抗疲劳设计并采取相应的工艺措施,以改善和提高焊接接头抗疲劳开裂和裂纹扩展的性能,焊接接头的抗疲劳设计应做到既满足所需的疲劳强度、使用寿命和安全性,又能使焊接结构全寿命周期费用尽可能降低。

1、降低应力集中:

    应力集中是降低焊接接头和结构疲劳强度的主要原因,只有当焊接接头和结构的构造合理,焊接工艺完美,焊缝金属质量良好时间,才能保证焊接接头和结构具有较高的疲劳强度,焊接结构的抗疲劳设计的重点是减少应力集中的作用,同时选用抗疲劳开裂、抗腐蚀性能好的母材和焊材。

    疲劳裂纹源于焊接接头和结构上的应力集中点,消除或降低应力集中的一切手段,都可以提高结构的疲劳强度、提高合理的结构设计可降低应力集中,主要措施有:

1、优先选用对接接头,尽量不用搭接接头,重要结构最好把T形接头或角接接头改成对接接头,让焊缝避开拐角部位,当必须采用T形接头或角接接头时,最好选用全熔透的对接焊缝。

    承受弯曲的细高截面工字梁常用钢板焊接二成,翼缘与腹板通常采用双面角焊缝连接,这种焊接梁的疲劳强度低于相应的轧制梁,疲劳强度降低系数为0.8。

    降低名义应力等级,通过增加局部构件尺寸降低名义应力,降低结构节点的热点应力,尽量避免偏心受载的设计,减小构件连接对中的偏差,使构件内力的传递通常、分布均匀、不引起附加应力。

    降低几何应力集中,减小结构断面突变,当板厚或板宽相差悬殊而需对接时,应设计平缓的过渡区,降低几何非连续产生的几何应力集中因数,结构上尖角或拐角处应作成圆弧状,其曲率半径越大越好。

    避免三向焊缝空间汇交,焊缝尽量不设置在应力集中区,尽量不在主要受拉构件设置横向焊缝,不可避免时,一定要保证该焊缝的内、外质量,减少焊趾处的应力集中。

    只能单面施焊的对接焊缝,在重要结构上不允许在背面放置永久性垫板,这种结构避免用断续焊缝,因为每段焊缝的始末端有较高的应力集中,其疲劳强度将大大降低,但承受横向力的双面角焊缝可以通过对焊缝进行交错布置而得到改善。

    焊接接头的抗疲劳设计的重点是减少应力集中、残余拉伸应力、截面或刚度突变、腐蚀环境等因素的作用,同时选用抗疲劳开裂、抗腐蚀性能好的母材和焊材,采用合理的焊接工艺、热处理工艺、表面处理和抗疲劳强化措施。

 

 

 

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