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如何提高焊接件的疲勞強度

發布時間:2023-03-24 17:13:16

『壹』 怎樣加強鋁焊接的抗拉強度

建議用逆變式氬弧焊,線能量高,能使鋁迅速融化,沒辦法用氧乙炔焊

『貳』 焊接件如何消除應力能達到什麼效果

焊接應力是焊接構件由於焊接而產生的應力。焊接過程中焊件中產生的內應力和焊接熱過程引起的焊件的形狀和尺寸變化。焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組織是產生焊接應力和變形的根本原因。當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。
為了消除和減小焊接殘余應力,應採取合理的焊接順序,先焊接收縮量大的焊縫。焊接時適當降低焊件的剛度,並在焊件的適當部位局部加熱,使焊縫能比較自由地收縮,以減小殘余應力。熱處理(高溫回火)是消除焊接殘余應力的常用方法。整體消除應力的熱處理效果一般比局部熱處理好。焊接殘余應力也可採用機械拉伸法(預載法)來消除或調整,例如對壓力容器可以採用水壓試驗,也可以在焊縫兩側局部加熱到200℃,造成一個溫度場,使焊縫區得到拉伸,以減小殘余應力。 隨著科技發展,近幾年開始採用豪克能技術來消除焊接應力。相比其他傳統的焊接應力消除方式,豪克能技術有很多優勢:
1、是目前最徹底消除焊接殘余應力並產生出理想壓應力的時效方法(各種時效方法消除殘余應力 的情況如下:振動時效30~55%、熱時效40~80%、豪克能時效80~100%)。
2、可使焊接接頭疲勞強度提高50%-120%,疲勞壽命延長5-100倍。金屬在腐蝕環境下的抗腐蝕能力提高約400%。

3、用於消除焊接應力可完全替代熱處理、振動時效等時效方法,且處理工藝簡單,效果穩定可靠。

4、不受工件材質、形狀、結構、鋼板厚度、重量、場地之限制,特別是在施工現場、焊接過程和焊接修復時用於消除焊接應力更顯靈活方便。

5、可直接將焊趾處的焊接余高、凹坑、咬邊處理成圓滑的幾何過渡,從而大大降低應力集中系數。

6、可去除焊趾處的微觀裂紋、熔渣缺陷,抑制裂紋的提前萌生。

7、因為豪克能消除應力處理能同時改善影響焊縫疲勞性能的幾個方面的因素,如:殘余應力、微觀裂紋和缺陷、焊趾幾何形狀、表面強化等,所以是目前提高焊縫疲勞性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。

8、更適用於大型結構件的工地焊縫、超高超低處焊縫、焊接修復焊縫的消除應力處理。

9、環保、節能、安全、無污染,施工現場使用更顯靈活方便。

樓主可自行網路「豪克能焊接應力消除」,網路文庫中有更詳細的介紹。

『叄』 如何提高焊接強度

焊絲上開掉一點焊絲,使松香少點,這樣才能增加焊接強度,使東西牢固。

『肆』 焊接應力產生原因如何防止和消除

你好,1、焊接應力產生原因:焊接過程的不均勻溫度場。
2、減小變形的主要方法有:(1)選擇合理的焊接順序;(2)盡可能用對稱焊縫(如工字形截面);(3)採用反變形法
3、焊接過程中控制變形的主要措施: (1)、採用反變形 ;(2)、採用小錘錘擊中間焊道 ;(3)、採用合理的焊接順序;(4)、利用工卡具剛性固定;(5)、分析回彈常數。
4、焊接應力的消除方法

:(1)、消除應力的失效方法有振動時效(消除30%——50%的應力);(2)、熱時效(消除40%——70%的應力);(3)、豪克能PT時效(消除80%——100%的應力)。

『伍』 焊接結構疲勞強度相關知識

1. 焊接結構疲勞失效的原因

焊接結構疲勞失效的原因主要有以下幾個方面:

① 客觀上講,焊接接頭的靜載承受能力一般並不低於母材;而承受交變動載荷時,其承受能力卻遠低於母材,而且與焊接接頭類型和焊接結構形式有密切的關系。這是引起一些結構因焊接接頭的疲勞而過早失效的一個主要的因素;

② 早期的焊接結構設計以靜載強度設計為主,沒有考慮抗疲勞設計,或者是焊接結構疲勞設計規范並不完善,以至於出現了許多現在看來設計不合理的焊接接頭;

③ 工程設計技術人員對焊接結構抗疲勞性能的特點了解不夠,所設計的焊接結構往往照搬其它金屬結構的疲勞設計准則與結構形式;

④ 焊接結構日益廣泛,而在設計和製造過程中人為盲目追求結構的低成本、輕量化,導致焊接結構的設計載荷越來越大; 

⑤ 焊接結構有往高速重載方向發展的趨勢,對焊接結構承受動載能力的要求越來越高,而對焊接結構疲勞強度方面的科研水平相對滯後。

2 影響焊接結構疲勞強度的主要因素

2.1 靜載強度對焊接結構疲勞強度的影響

鋼鐵材料的研究中,人們總是希望材料具有較高的比強度,即以較輕的自身重量去承擔較大的負載重量,因為相同重量的結構可以具有極大的承載能力;或是同樣的承載能力可以減輕自身的重量。所以高強鋼應運而生,也具有較高的疲勞強度,基本金屬的疲勞強度總是隨著靜載強度的增加而提高。

但是對於焊接結構來說,情況就不一樣了,因為焊接接頭的疲勞強度與母材靜強度、焊縫金屬靜強度、熱影響區的組織性能以及焊縫金屬強度匹配沒有多大的關系,也就是說只要焊接接頭的細節一樣,高強鋼和低碳鋼的疲勞強度是一樣的,具有同樣的S-N曲線,這個規律適合對接接頭、角接接頭和焊接梁等各種接頭型式。Maddox研究了屈服點在386—636MPa之間的碳錳鋼和用6種焊條施焊的焊縫金屬和熱影響區的疲勞裂紋擴展情況,結果表明:材料的力學性能對裂紋擴展速率有一定影響,但影響並不大。在設計承受交變載荷的焊接結構時,試圖通過選用較高強度的鋼種來滿足工程需要是沒有意義的。只有在應力比大於+0.5的情況下,靜強度條件起主要作用時,焊接接頭母材才應採用高強鋼。

造成上述結果的原因是由於在接頭焊趾部位沿溶合線存在有類似咬邊的熔渣楔塊缺陷,其厚度在0.075mm-0.5mm,尖端半經小於0.015mm。該尖銳缺陷是疲勞裂紋開始的地方,相當於疲勞裂紋形成階段,因而接頭在一定應力幅值下的疲勞壽命,主要由疲勞裂紋的擴展階段決定。這些缺陷的出現使得所有鋼材的相同類型焊接接頭具有同樣的疲勞強度,而與母材及焊接材料的靜強度關系不大。

2.2 應力集中對疲勞強度的影響

2.2.1 接頭類型的影響

焊接接頭的形式主要有:對接接頭、十字接頭、T形接頭和搭接接頭,在接頭部位由於傳力線受到干擾,因而發生應力集中現象。

對接接頭的力線干擾較小,因而應力集中系數較小,其疲勞強度也將高於其他接頭形式。但實驗表明,對接接頭的疲勞強度在很大范圍內變化,這是因為有一系列因素影響對接接頭的疲勞性能的緣故。如試樣的尺寸、坡口形式、焊接方法、焊條類型、焊接位置、焊縫形狀、焊後的焊縫加工、焊後的熱處理等均會對其發生影響。具有永久型墊板的對接接頭由於墊板處形成嚴重的應力集中,降低了接頭的疲勞強度。這種接頭的疲勞裂紋均從焊縫和墊板的接合處產生,而並不是在焊趾處產生,其疲勞強度—般與不帶墊板的最不佳外形的對接接頭的疲勞強度相等。

十字接頭或T形接頭在焊接結構中得到了廣泛的應用。在這種承力接頭中,由於在焊縫向基本金屬過渡處具有明顯的截面變化,其應力集中系數要比對接接頭的應力集中系數高,因此十字或T形接頭的疲勞強度要低於對接接頭。對未開坡口的用角焊縫連接的接頭和局部熔透焊縫的開坡口接頭,當焊縫傳遞工作應力時,其疲勞斷裂可能發生在兩個薄弱環節上,即基本金屬與焊縫趾端交界處或焊縫上。對於開坡口焊透的的十字接頭,斷裂一般只發生在焊趾處,而不是在焊縫處。焊縫不承受工作應力的T形和十字接頭的疲勞強度主要取決於焊縫與主要受力板交界處的應力集中,T形接頭具有較高的疲勞強度,而十字接頭的疲勞強度較低。提高T形或十字接頭疲勞強度的根本措施是開坡口焊接,並加工焊縫過渡處使之圓滑過渡,通過這種改進措施,疲勞強度可有較大幅度的提高。

搭接接頭的疲勞強度是很低的,這是由於力線受到了嚴重的扭曲。採用所謂「加強」蓋板的對接接頭是極不合理的,由於加大了應力集中影響,採用蓋板後,原來疲勞強度較高的對接接頭被大大地削弱了。對於承力蓋板接頭,疲勞裂紋可發生在母材,也可發生在焊縫,另外改變蓋板的寬度或焊縫的長度,也會改變應力在基本金屬中的分布,因此將要影響接頭的疲勞強度,即隨著焊縫長度與蓋板寬度比率的增加,接頭的疲勞強度增加,這是因為應力在基本金屬中分布趨於均勻所致。

2.2.2 焊縫形狀的影響

無論是何種接頭形式,它們都是由兩種焊縫連接的,對接焊縫和角焊縫。焊縫形狀不同,其應力集中系數也不相同,從而疲勞強度具有較大的分散性。

對接焊縫的形狀對於接頭的疲勞強度影響最大。 

 (1) 過渡角的影響 Yamaguchi等人建立了疲勞強度和基本金屬與焊縫金屬之間過渡角(外鈍角)的關系。試驗中W(焊縫寬度)和h(高度)變化,但h/W比值保持不變。這意味著夾角保持不變,試驗結果表明,疲勞強度也保持不變。但如果W保持不變,變化參量h,則發現h增加,接頭疲勞強度降低,這顯然是外夾角降低的結果。

 (2) 焊縫過渡半徑的影響  Sander等人的研究結果表明焊縫過渡半徑同樣對接頭疲勞強度具有重要影響,即過渡半徑增加(過渡角保持不變),疲勞強度增加。

角焊縫的形狀對於接頭的疲勞強度也有較大的影響。

當單個焊縫的計算厚度a與板厚B之比a/B<0.6~0.7時,一般斷裂於焊縫;當a/B>0.7時,一般斷於基本金屬。但是增加焊縫尺寸對提高疲勞強度僅僅在一定范圍內有效。因為焊縫尺寸的增加並不能改變另一薄弱截面即焊趾端處基本金屬的強度,故充其量亦不能超過該處的疲勞強度。Soete,Van Crombrugge採用15mm厚板用不同的角焊縫施焊,在軸向疲勞載荷下的試驗發現,焊縫的焊腳為13mm時,斷裂發生在焊趾處基本金屬或焊縫中。當焊縫的焊腳小於此值時,疲勞斷裂發生在焊縫上;當焊腳尺寸為18mm時斷裂發生在基本金屬中。據此他們提出極限焊腳尺寸:S=0.85B 式中S為焊腳尺寸,B為板厚。可見縱使焊腳尺寸達到板厚時(15mm),仍可得焊縫處的斷裂結果,這一結果與理論結果符合得很好。

2.2.3 焊接缺陷的影響

焊趾部位存在有大量不同類型的缺陷,這些不同類型的缺陷導致疲勞裂紋早期開裂和使母材的疲勞強度急劇下降(下降到80%)。焊接缺陷大體上可分作兩類:面狀缺陷(如裂紋、未熔合等)和體積型缺陷(氣孔、夾渣等),它們的影響程度是不問的,同時焊接缺陷對接頭疲勞強度的影響與缺陷的種類、方向和位置有關。

1)  裂紋 焊接中的裂紋,如冷、熱裂紋,除伴有具有脆性的組織結構外,是嚴重的應力集中源,它可大幅度降低結構或接頭的疲勞強度。早期的研究己表明,在寬60mm、厚12.7mm的低碳鋼對接接頭試樣中,在焊縫中具有長25mm、深5.2mm的裂紋時(它們約占試樣橫截面積的10%),在交變載荷條件下,其2×106循環壽命的疲勞強度大約降低了55%~65%。

2)  未焊透 應當說明,不一定把未焊透均認為是缺陷,因為有時人為地要求某些接頭為周部焊透,典型的例子是某些壓力容器接管的設計。未焊透缺陷有時為表面缺陷(單面焊縫),有時為內部缺陷(雙面焊縫),它可以是局部性質的,也可以是整體性質的.其主要影響足削弱截面積和引起應力集中。以削弱面積10%時的疲勞壽命與未含有該類缺陷的試驗結果相比,其疲勞強度降低了25%,這意味著其影響不如裂紋嚴重。

3)  未熔合 由於試樣難以制備,至今有關研究極其稀少.但是無可置疑,未熔合屬於平面缺陷,因而不容忽視,一般將其和未焊透等同對待。

4)  咬邊  表徵咬邊的主要參量有咬邊長度L、咬邊深度h、咬邊寬度W。影響疲勞強度的主要參量是咬邊深度h,目前可用深度h或深度與板厚比值(h/B)作為參量評定接頭疲勞強度。

5)  氣孔 為體積缺陷,Harrison對前人的有關試驗結果進行了分析總結, 疲勞強度下降主要是由於氣孔減少了截面積尺寸造成,它們之間有一定的線性關系。但是一些研究表明,當採用機加工方法加工試樣表面,使氣孔處於表面上時,或剛好位於表面下方時,氣孔的不利影響加大,它將作為應力集中源起作用,而成為疲勞裂紋的起裂點。這說明氣孔的位置比其尺寸對接頭疲勞強度影響更大,表面或表層下氣孔具有最不利影響。

6)  夾渣  IIW的有關研究報告指明:作為體積型缺陷,夾渣比氣孔對接頭疲勞強度影響要大。 

通過上述介紹可見焊接缺陷對接頭疲勞強度的影響,不但與缺陷尺寸有關,而旦還決定於許多其他因素,如表面缺陷比內部缺陷影響大,與作用力方向垂直的面狀缺陷的影響比其它方向的大;位於殘余拉應力區內的缺陷的影響比在殘余壓應力區的大;位於應力集中區的缺陷(如焊縫趾部裂紋)比在均勻應力場中同  樣缺陷影響大。

2.3 焊接殘余應力對疲勞強度的影響

焊接殘余應力是焊接結構所特有的特徵,因此,它對於焊接結構疲勞強度的影響是人們廣為關心的問題,為此人們進行了大量的試驗研究工作。試驗往往採用有焊接殘余應力的試樣與經過熱處理消除殘余應力後的試樣,進行疲勞試驗作對比。由於焊接殘余應力的產生往往伴隨著焊接熱循環引起的材料性能變化,而熱處理在消除殘余應力的同時也恢復或部分地恢復了材料的性能,同時也由於試驗結果的分散性,因此對試驗結果就產生了不同的解釋,對焊接殘余應力的影響也就有了不同的評價。

試舉早期和近期一些人所進行的研究工作為例,可清楚地說明這一問題,對具有餘高的對接接頭進行的2×106次循環試驗結果,不同研究者得出了不同結論。有人發現:熱處理消除應力試樣的疲勞強度比焊態相同試樣的疲勞強度增加12.5%;另有人則發現焊態和熱處理的試樣的疲勞強度是一致的,即差異不大;但也有人發現採用熱處理消除殘余應力後疲勞強度雖有增加,但增加值遠低於12.5%等等。對表面打磨的對接接頭試樣試驗結果也是如此,即有的試驗認為,熱處理後可提高疲勞強度17%,但也有的試驗結果說明,熱處理後疲勞強度沒有提高等。這個問題長期來使人困惑不解,直到前蘇聯一些學者在交變載荷下進行了一系列試驗,才逐漸澄清了這一問題。

其中最值得提出的是Trufyakov對在不同應力循環特徵下焊接殘余應力對接頭疲勞強度影響的研究。試驗採用14Mn2普通低合金結構鋼,試樣上有一條橫向對接焊縫,並在正反兩面堆焊縱向焊道各一條。一組試樣焊後進行了消除殘余應力的熱處理,另一組未經熱處理。疲勞強度對比試驗採用三種應力循環特徵系數r=-1, 0, +0.3。 在交變載荷下(r=-1),消除殘余應力試樣的疲勞強度接近130MPa,而未經消除殘余應力的僅為75MPa,在脈動載荷下(r=0),兩組試樣的疲勞強度相同,均為185MPa。而當r=0.3時,經熱處理消除殘余應力的試樣疲勞強度為260MPa,反而略低於未熱處理的試樣(270MPa)。產生這個現象的主要原因是:在r值較高時,例如在脈動載荷下(r=0),疲勞強度較高,在較高的拉應力作用下,殘余應力較快地得到釋放,因此殘余應力對疲勞強度的影響就減弱;當r增大到0.3時,殘余應力在載荷作用下,進一步降低,實際上對疲勞強度已不起作用。而熱處理在消除殘余應力的同時又軟化了材質,因而使得疲勞強度在熱處理後反而下降。這一試驗比較好地說明了殘余應力和焊接熱循環所引起材質變化對疲勞強度的影響。從這里也可以看出焊接殘余應力對接頭疲勞強度的影響與疲勞載荷的應力循環特性有關。即在循環特性值較低時,影響比較大。    

前面己指出,由於結構焊縫中存有達到材料屈服點的殘余應力,因此在常幅施加應力循環作用的接頭中,焊縫附近所承受的實際應力循環將是由材料的屈服點向下擺動,而不管其原始作用的循環特徵如何。例如標稱應力循環為+S1到-S2,則其應力范圍應為S1+S2。但接頭中的實際應力循環范圍將是由Sy(屈服點的應力幅)到Sy-(S1+S2)。這一點在研究焊接接頭疲勞強度時是非常重要的,它導致了一些設計規范以應力范圍代替了循環特徵r。

此外,在試驗過程中,試件的尺寸大小、載入方式、應力循環比、載荷譜也對疲勞強度有很大的影響

『陸』 提高焊接結構疲勞強度的措施有哪些

結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生。與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段。因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階
段。裂紋的擴展是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的。在裂紋擴
展部分,斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂
的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵。
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中。這同樣是影響鋼
結構和鋼構件疲勞強度的主要因素。但在鋼結構和鋼構件中,產生應力集中的原因則極
為復雜,因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多。
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中,如梁與柱的連接節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處。此外,對於非焊接結構,有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕,軋鋼時的夾渣、分層,切割邊的不平整,冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等。對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷,缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧
處的不平整、焊接裂紋等等。
除此之外,還有結構和構件中的殘余應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲
勞強度有影響。在有腐蝕性介質的環境中,疲勞裂紋擴展的速率會受到不利的影響。

『柒』 對於軸採用哪些措施可以降低應力集中,提高疲勞強度

對於軸採用哪些措施可以降低應力集中,提高疲勞強度

軸的應力,一般容易集中在軸的台階處,因此在設計、加工軸台階的時候,一定要留有過渡圓弧,也要盡量避免台階軸直徑的劇烈變化,安裝軸承位置的軸頸直徑不要突然減細許多,以降低軸的應力集中,因為一般斷裂往往出現在安裝軸承的台階處。如果此處能設計的粗大一些,是提高強度的最佳手段。
而提高軸的疲勞強度,對那些承受扭力的細長軸很重要。我曾經遇到過一個細長攪拌機軸(垂直安裝的)反復斷裂,更換過多種材料都不行,也曾經換了不銹鋼材料也無濟於事,無奈,我選了40Cr,製造時我給定的熱處理規范沒有按照一般調質鋼的規范,而是進行淬火後只進行簡單低溫回火,盡量保持硬度。這樣,使用了很久,再也沒有斷過。說明提高疲勞強度主要的手段就是提高淬火硬度,犧牲一點韌性是沒有關系的。能解決主要矛盾就好。

船舶艙口採用哪些措施降低應力集中

採用圓弧角過渡,或者圓形艙門
人員進出艙門一般使用大圓弧過渡,將艙門的四個角改成圓弧的,降低應力集中導致的變形!一般的艦船和飛機上使用的就是圓弧艙門
圓形艙門的門框周圍受力均勻,可以較好避免應力集中現象並且圓形艙門的水密效能也較為容易得到保證!

降低表面粗糙度 ,減少軸表面的加工刀痕 ,能否有利於減少應力集中 ,提高軸的疲勞強度?

按照疲勞機理可以將影響疲勞強度或疲勞壽命的因素分成三類:①影響區域性應力應變大小的因素,如載荷特性(應力狀態、迴圈特性,高載效應、殘余應力等)、軸的幾何形狀(缺口應力集中、尺寸大小)等;②影響軸材料微觀結構的因素,如材料種類、熱處理狀態(影響材料的延性、缺陷分布、缺陷的種類等),機械加工(如鍛使晶粒細化,缺陷增多;表面淬火使表面層強度增加,延性下降)等;③影響疲勞損傷源的因素,如表面粗糙度、腐蝕和應力腐蝕等。
表面粗糙度越低,疲勞強度就越高。從巨集觀角度解釋,表面粗糙度造成微觀應力集中,從而是疲勞強度下降。在機械加工方面,應該適當地逐次減小切削深度和走刀量,還應防止過熱或其它因素的影響,力求表面質量均勻一致。

通常採取哪些措施來提高零件的疲勞強度?

1.選用高強度的金屬材料。
2.合理的零件結構、形狀設計。避免應力集中。
3.選用合理的熱處理,消除材料內應力。
4.降低表面粗糙度,提高表面質量,可以消除初始裂紋存在的可能性。例如,大型發動機的重要緊固螺栓,表面粗糙度Ra1.6(螺帽除外)。
5.強力拋丸,強化表面。
……

鋼材疲勞強度與哪些因素有關應力集中程度

機械零件,如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等,在工作過程中各點的應力隨時間作性的變化,這種隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力(也稱迴圈應力)。在交變應力的作用下,雖然零件所承受的應力低於材料的屈服點,但經過較長時間的工作後產生裂紋或突然發生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用下會產生破壞的最大應力,稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上,金屬材料並不可能作無限多次交變載荷試驗。一般試驗時規定,鋼在經受10ˇ7次、非鐵(有色)金屬材料經受10ˇ8次交變載荷作用時不產生斷裂時的最大應力稱為疲勞強度。當施加的交變應力是對稱迴圈應力時,所得的疲勞強度用σ–1表示。疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據統計,在機械零件失效中大約有80%以上屬於疲勞破壞,而且疲勞破壞前沒有明顯的變形,所以疲勞破壞經常造成重大事故,所以對於軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件要選擇疲勞強度較好的材料來製造。

為什麼對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中,降低接頭疲勞強度

「降低」接頭疲勞強度?
對厚壁側管削薄處理可以防止焊接應力集中,是因為均勻化了受力條件。

哪些措施可以減小應力集中

應力集中是指受力構件由於幾何形狀、外形尺寸發生突變而引起區域性范圍內應力顯著增大的現象。
對於由脆性材料製成的構件,應力集中現象將一直保持到最大區域性應力到達強度極限之前。因此,在設計脆性材料構件時,應考慮應力集中的影響。
對於由塑性材料製成的構件,應力集中對其在靜載荷作用下的強度則幾乎無影響。所以,在研究塑性材料構件的靜強度問題時,通常不考慮應力集中的影響。通過提高冶金質量、加工質量可有效減小應力集中。

在計算軸的疲勞強度計算時,如果同一截面上有幾個應力集中

在進行軸的疲勞強度計算時,如果同一截面上有幾個應力集中源,應該如何取定應力集中系數?
答:應去同截面上幾個應力集中源中有效應力集中系數中的最大值為該剖面的有效應力集中系數。

要提高輪齒的抗彎曲疲勞強度和齒面抗點蝕能力有哪些可能的措施

高輪齒抗彎疲勞強度的措施有:增大齒根過渡圓角半徑,消除加工刀痕,可降低齒根應力集中;增大軸和支承的剛度,可減小齒面區域性受載;採取合適的熱處理方法使輪芯部具有足夠的韌性;在齒根部進行噴丸、滾壓等表面強化處理,降低齒輪表面粗糙度,齒輪採用正變位等。
提高齒面抗點蝕能力的措施有:提高齒輪材料硬度;降低表面粗糙度;在齧合的輪齒間加註潤滑油並增大潤滑油粘度;提高加工、安裝精度以減小動載荷;在許可范圍內採用較大的變位系數的正傳動,使其增大齒輪傳動的綜合曲率半徑。

『捌』 提高曲軸疲勞強度的結構措施和工藝措施分別有哪些為什麼

工藝措施是指在焊接構件生產製造過程中所採用的一系列措施,將其分為焊前預防措施、焊接過程中的控制措施和焊後矯正措施。1焊前預防措施焊前預防主要包括預防變形、預拉伸法和剛性固定組裝法。預變性法或稱反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向,在待焊工件裝配時造成與焊接殘余變形大小相當、方向相反的預變形量(反變形量),焊後焊接殘余變形抵消了預變形量,使構件恢復到設計要求的幾何形狀和尺寸。預拉伸法多用於薄板平面構件,焊接時在薄板有預張力或有預先熱膨脹量的情況下進行的。焊後,去除預拉伸或加熱,薄板恢復初始狀態,可有效地降低焊接殘余應力,控制焊接變形。預熱的作用在於減小溫度梯度,不同的預熱溫度在降低殘余應力的作用方面有一定的差別,預熱溫度在300℃~400℃時,在鋼中殘余應力水平降低了30%~50%,當預熱溫度為200℃時,殘余應力水平降低了10%~20%。剛性固定組裝法是採用夾具或剛性胎具將被焊純祥孝構件盡可能地固定,可有效地控制待焊構件的角變形與彎曲變形等。2焊接過程式控制制措施焊接過程式控制制主要方法有採用合理的焊接方法和焊接規范參數,選擇合理的焊接順序以及採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施。選擇線能量較低的焊接方法以及合理地控制焊接規范參數可以有效地防止焊接變形。採用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施可以降低殘余應力和減小焊接變形。採用隨焊兩側加熱,橫向應變、縱向應變和最大剪切應變的分布更加均勻,變化更加平緩,起到減小焊接殘余應力和變形的作用。隨焊碾壓法由於設備復雜、使用不便等原因,在生產應用中受到一定的限制,但該方法在提高焊接變形等方面具有理想的效果。隨焊激冷法能夠顯著地降低殘余應力和減少焊接變形。焊接順序對焊接殘余應力和變形的產生影響較大,在採用不同的焊接順序時,可以改變殘余應力的分布規律,但對殘余應力整體幅值的降低作用不大,同時該方法對於控制焊接變形有較大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明顯。3焊後矯正措施當構件焊接後,只能做稿通過矯正措施來減小或消除已發生的殘余變形。焊後矯正措施主要分為加熱矯正法和機械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。整體熱矯正是指將整體構件加熱至鍛造溫度以上再進行矯正的方法,可用以消除較大的形狀偏差。但是焊後整體加熱容易引起冶金方面的副作用,限制了該方法的進一步推廣及應用。局部熱矯正多採用火焰對焊接構件局部加熱,在高溫處,材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約,產生局部壓縮塑性變形,冷卻後收縮,抵消了焊後部位的伸宴段長變形,達到矯正目的,火焰加熱法採用一般的氣焊焊炬,不需要專門的設備,方法簡便靈活,因此在生產上廣為應用。此外,還有利用機械力或沖擊能等進行焊接變形矯正,包括靜力加壓矯直法、焊縫滾壓法、錘擊法等。

『玖』 調控焊接應力與變形的焊前、焊後及隨焊措施有哪些

有設計措施和工藝措施。

1、設計措施。盡量減少焊縫的數量和尺寸,在減小變形量的同時降低焊接應力。防止焊縫過於集中,從而避免焊接應力峰值疊加。要求較高的容器接管口,宜將插入式改為翻邊式。

2、工藝措施。採用較小的焊接線能量,減小焊縫熱塑變的范圍,從而降低焊接應力。合理安排裝配焊接順序,使焊縫有自由收縮的餘地,降低焊接中的殘余應力。焊接高強鋼時,選用塑性較好的焊條。採用整體預熱。降低焊縫中的含氫量及焊後進行消氫處理,減小氫致集中應力。

3、防止和減少焊接應力的方法:預熱、加熱「減應區」、合理選擇焊接工藝參數、敲擊法。防止和減少焊接變形的方法:反變形法、確定合理的裝配焊接程序、選擇合理的焊接順序、剛性固定法、散熱法。

預防焊接變形的措施:

進行合理的焊接結構設計,採取合理的裝配工藝措施,預留收縮餘量法、反變形法、剛性固定法。合理選擇裝配程序。採取合理的焊接工藝措施,合理的焊接方法。盡量用氣體保護焊等熱源集中的焊接方法。不宜用電弧焊,特別不宜選用氣焊。

合理的焊接規范。盡量採用小規范,減小焊接線能量。合理的焊接順序和方向。進行層間錘擊。

『拾』 為什麼焊接結構疲勞性能比非焊接結構差

焊接本身存在諸多缺復陷,如微裂紋,缺制口,毛刺,晶粒粗大區域或者說熱影響區,焊縫與母材的冶金學反應肯定不如母材本身冶煉時那樣充分,所以結合性能稍差,所以不可避免的焊縫成為整個結構中的薄弱環節,以上原因都導致焊接件焊縫處的疲勞性能的下降。焊接結構的疲勞性能與母材相比,相差的不是一個等級。另外一個特點是,無論你如何提高母材強度,對焊接件疲勞強度貢獻甚小。如果非要說能提高焊接件疲勞性能的方法,那隻能再保證焊接結構的良好焊接前提下,盡量做到少裂紋,缺口打磨光滑,必要的時候可以做焊後熱處理消除應力,或者針錘擊的方法使之產生表面壓應力,這樣能提高焊接結構的疲勞強度。但與母材相比還是要差一些。

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