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如何提高焊接件的疲劳强度

发布时间:2023-03-24 17:13:16

『壹』 怎样加强铝焊接的抗拉强度

建议用逆变式氩弧焊,线能量高,能使铝迅速融化,没办法用氧乙炔焊

『贰』 焊接件如何消除应力能达到什么效果

焊接应力是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形;焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
为了消除和减小焊接残余应力,应采取合理的焊接顺序,先焊接收缩量大的焊缝。焊接时适当降低焊件的刚度,并在焊件的适当部位局部加热,使焊缝能比较自由地收缩,以减小残余应力。热处理(高温回火)是消除焊接残余应力的常用方法。整体消除应力的热处理效果一般比局部热处理好。焊接残余应力也可采用机械拉伸法(预载法)来消除或调整,例如对压力容器可以采用水压试验,也可以在焊缝两侧局部加热到200℃,造成一个温度场,使焊缝区得到拉伸,以减小残余应力。 随着科技发展,近几年开始采用豪克能技术来消除焊接应力。相比其他传统的焊接应力消除方式,豪克能技术有很多优势:
1、是目前最彻底消除焊接残余应力并产生出理想压应力的时效方法(各种时效方法消除残余应力 的情况如下:振动时效30~55%、热时效40~80%、豪克能时效80~100%)。
2、可使焊接接头疲劳强度提高50%-120%,疲劳寿命延长5-100倍。金属在腐蚀环境下的抗腐蚀能力提高约400%。

3、用于消除焊接应力可完全替代热处理、振动时效等时效方法,且处理工艺简单,效果稳定可靠。

4、不受工件材质、形状、结构、钢板厚度、重量、场地之限制,特别是在施工现场、焊接过程和焊接修复时用于消除焊接应力更显灵活方便。

5、可直接将焊趾处的焊接余高、凹坑、咬边处理成圆滑的几何过渡,从而大大降低应力集中系数。

6、可去除焊趾处的微观裂纹、熔渣缺陷,抑制裂纹的提前萌生。

7、因为豪克能消除应力处理能同时改善影响焊缝疲劳性能的几个方面的因素,如:残余应力、微观裂纹和缺陷、焊趾几何形状、表面强化等,所以是目前提高焊缝疲劳性能最有效的方法,且有事半功倍之效果。

8、更适用于大型结构件的工地焊缝、超高超低处焊缝、焊接修复焊缝的消除应力处理。

9、环保、节能、安全、无污染,施工现场使用更显灵活方便。

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『叁』 如何提高焊接强度

焊丝上开掉一点焊丝,使松香少点,这样才能增加焊接强度,使东西牢固。

『肆』 焊接应力产生原因如何防止和消除

你好,1、焊接应力产生原因:焊接过程的不均匀温度场。
2、减小变形的主要方法有:(1)选择合理的焊接顺序;(2)尽可能用对称焊缝(如工字形截面);(3)采用反变形法
3、焊接过程中控制变形的主要措施: (1)、采用反变形 ;(2)、采用小锤锤击中间焊道 ;(3)、采用合理的焊接顺序;(4)、利用工卡具刚性固定;(5)、分析回弹常数。
4、焊接应力的消除方法

:(1)、消除应力的失效方法有振动时效(消除30%——50%的应力);(2)、热时效(消除40%——70%的应力);(3)、豪克能PT时效(消除80%——100%的应力)。

『伍』 焊接结构疲劳强度相关知识

1. 焊接结构疲劳失效的原因

焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面:

① 客观上讲,焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材;而承受交变动载荷时,其承受能力却远低于母材,而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素;

② 早期的焊接结构设计以静载强度设计为主,没有考虑抗疲劳设计,或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善,以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头;

③ 工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够,所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准则与结构形式;

④ 焊接结构日益广泛,而在设计和制造过程中人为盲目追求结构的低成本、轻量化,导致焊接结构的设计载荷越来越大; 

⑤ 焊接结构有往高速重载方向发展的趋势,对焊接结构承受动载能力的要求越来越高,而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。

2 影响焊接结构疲劳强度的主要因素

2.1 静载强度对焊接结构疲劳强度的影响

钢铁材料的研究中,人们总是希望材料具有较高的比强度,即以较轻的自身重量去承担较大的负载重量,因为相同重量的结构可以具有极大的承载能力;或是同样的承载能力可以减轻自身的重量。所以高强钢应运而生,也具有较高的疲劳强度,基本金属的疲劳强度总是随着静载强度的增加而提高。

但是对于焊接结构来说,情况就不一样了,因为焊接接头的疲劳强度与母材静强度、焊缝金属静强度、热影响区的组织性能以及焊缝金属强度匹配没有多大的关系,也就是说只要焊接接头的细节一样,高强钢和低碳钢的疲劳强度是一样的,具有同样的S-N曲线,这个规律适合对接接头、角接接头和焊接梁等各种接头型式。Maddox研究了屈服点在386—636MPa之间的碳锰钢和用6种焊条施焊的焊缝金属和热影响区的疲劳裂纹扩展情况,结果表明:材料的力学性能对裂纹扩展速率有一定影响,但影响并不大。在设计承受交变载荷的焊接结构时,试图通过选用较高强度的钢种来满足工程需要是没有意义的。只有在应力比大于+0.5的情况下,静强度条件起主要作用时,焊接接头母材才应采用高强钢。

造成上述结果的原因是由于在接头焊趾部位沿溶合线存在有类似咬边的熔渣楔块缺陷,其厚度在0.075mm-0.5mm,尖端半经小于0.015mm。该尖锐缺陷是疲劳裂纹开始的地方,相当于疲劳裂纹形成阶段,因而接头在一定应力幅值下的疲劳寿命,主要由疲劳裂纹的扩展阶段决定。这些缺陷的出现使得所有钢材的相同类型焊接接头具有同样的疲劳强度,而与母材及焊接材料的静强度关系不大。

2.2 应力集中对疲劳强度的影响

2.2.1 接头类型的影响

焊接接头的形式主要有:对接接头、十字接头、T形接头和搭接接头,在接头部位由于传力线受到干扰,因而发生应力集中现象。

对接接头的力线干扰较小,因而应力集中系数较小,其疲劳强度也将高于其他接头形式。但实验表明,对接接头的疲劳强度在很大范围内变化,这是因为有一系列因素影响对接接头的疲劳性能的缘故。如试样的尺寸、坡口形式、焊接方法、焊条类型、焊接位置、焊缝形状、焊后的焊缝加工、焊后的热处理等均会对其发生影响。具有永久型垫板的对接接头由于垫板处形成严重的应力集中,降低了接头的疲劳强度。这种接头的疲劳裂纹均从焊缝和垫板的接合处产生,而并不是在焊趾处产生,其疲劳强度—般与不带垫板的最不佳外形的对接接头的疲劳强度相等。

十字接头或T形接头在焊接结构中得到了广泛的应用。在这种承力接头中,由于在焊缝向基本金属过渡处具有明显的截面变化,其应力集中系数要比对接接头的应力集中系数高,因此十字或T形接头的疲劳强度要低于对接接头。对未开坡口的用角焊缝连接的接头和局部熔透焊缝的开坡口接头,当焊缝传递工作应力时,其疲劳断裂可能发生在两个薄弱环节上,即基本金属与焊缝趾端交界处或焊缝上。对于开坡口焊透的的十字接头,断裂一般只发生在焊趾处,而不是在焊缝处。焊缝不承受工作应力的T形和十字接头的疲劳强度主要取决于焊缝与主要受力板交界处的应力集中,T形接头具有较高的疲劳强度,而十字接头的疲劳强度较低。提高T形或十字接头疲劳强度的根本措施是开坡口焊接,并加工焊缝过渡处使之圆滑过渡,通过这种改进措施,疲劳强度可有较大幅度的提高。

搭接接头的疲劳强度是很低的,这是由于力线受到了严重的扭曲。采用所谓“加强”盖板的对接接头是极不合理的,由于加大了应力集中影响,采用盖板后,原来疲劳强度较高的对接接头被大大地削弱了。对于承力盖板接头,疲劳裂纹可发生在母材,也可发生在焊缝,另外改变盖板的宽度或焊缝的长度,也会改变应力在基本金属中的分布,因此将要影响接头的疲劳强度,即随着焊缝长度与盖板宽度比率的增加,接头的疲劳强度增加,这是因为应力在基本金属中分布趋于均匀所致。

2.2.2 焊缝形状的影响

无论是何种接头形式,它们都是由两种焊缝连接的,对接焊缝和角焊缝。焊缝形状不同,其应力集中系数也不相同,从而疲劳强度具有较大的分散性。

对接焊缝的形状对于接头的疲劳强度影响最大。 

 (1) 过渡角的影响 Yamaguchi等人建立了疲劳强度和基本金属与焊缝金属之间过渡角(外钝角)的关系。试验中W(焊缝宽度)和h(高度)变化,但h/W比值保持不变。这意味着夹角保持不变,试验结果表明,疲劳强度也保持不变。但如果W保持不变,变化参量h,则发现h增加,接头疲劳强度降低,这显然是外夹角降低的结果。

 (2) 焊缝过渡半径的影响  Sander等人的研究结果表明焊缝过渡半径同样对接头疲劳强度具有重要影响,即过渡半径增加(过渡角保持不变),疲劳强度增加。

角焊缝的形状对于接头的疲劳强度也有较大的影响。

当单个焊缝的计算厚度a与板厚B之比a/B<0.6~0.7时,一般断裂于焊缝;当a/B>0.7时,一般断于基本金属。但是增加焊缝尺寸对提高疲劳强度仅仅在一定范围内有效。因为焊缝尺寸的增加并不能改变另一薄弱截面即焊趾端处基本金属的强度,故充其量亦不能超过该处的疲劳强度。Soete,Van Crombrugge采用15mm厚板用不同的角焊缝施焊,在轴向疲劳载荷下的试验发现,焊缝的焊脚为13mm时,断裂发生在焊趾处基本金属或焊缝中。当焊缝的焊脚小于此值时,疲劳断裂发生在焊缝上;当焊脚尺寸为18mm时断裂发生在基本金属中。据此他们提出极限焊脚尺寸:S=0.85B 式中S为焊脚尺寸,B为板厚。可见纵使焊脚尺寸达到板厚时(15mm),仍可得焊缝处的断裂结果,这一结果与理论结果符合得很好。

2.2.3 焊接缺陷的影响

焊趾部位存在有大量不同类型的缺陷,这些不同类型的缺陷导致疲劳裂纹早期开裂和使母材的疲劳强度急剧下降(下降到80%)。焊接缺陷大体上可分作两类:面状缺陷(如裂纹、未熔合等)和体积型缺陷(气孔、夹渣等),它们的影响程度是不问的,同时焊接缺陷对接头疲劳强度的影响与缺陷的种类、方向和位置有关。

1)  裂纹 焊接中的裂纹,如冷、热裂纹,除伴有具有脆性的组织结构外,是严重的应力集中源,它可大幅度降低结构或接头的疲劳强度。早期的研究己表明,在宽60mm、厚12.7mm的低碳钢对接接头试样中,在焊缝中具有长25mm、深5.2mm的裂纹时(它们约占试样横截面积的10%),在交变载荷条件下,其2×106循环寿命的疲劳强度大约降低了55%~65%。

2)  未焊透 应当说明,不一定把未焊透均认为是缺陷,因为有时人为地要求某些接头为周部焊透,典型的例子是某些压力容器接管的设计。未焊透缺陷有时为表面缺陷(单面焊缝),有时为内部缺陷(双面焊缝),它可以是局部性质的,也可以是整体性质的.其主要影响足削弱截面积和引起应力集中。以削弱面积10%时的疲劳寿命与未含有该类缺陷的试验结果相比,其疲劳强度降低了25%,这意味着其影响不如裂纹严重。

3)  未熔合 由于试样难以制备,至今有关研究极其稀少.但是无可置疑,未熔合属于平面缺陷,因而不容忽视,一般将其和未焊透等同对待。

4)  咬边  表征咬边的主要参量有咬边长度L、咬边深度h、咬边宽度W。影响疲劳强度的主要参量是咬边深度h,目前可用深度h或深度与板厚比值(h/B)作为参量评定接头疲劳强度。

5)  气孔 为体积缺陷,Harrison对前人的有关试验结果进行了分析总结, 疲劳强度下降主要是由于气孔减少了截面积尺寸造成,它们之间有一定的线性关系。但是一些研究表明,当采用机加工方法加工试样表面,使气孔处于表面上时,或刚好位于表面下方时,气孔的不利影响加大,它将作为应力集中源起作用,而成为疲劳裂纹的起裂点。这说明气孔的位置比其尺寸对接头疲劳强度影响更大,表面或表层下气孔具有最不利影响。

6)  夹渣  IIW的有关研究报告指明:作为体积型缺陷,夹渣比气孔对接头疲劳强度影响要大。 

通过上述介绍可见焊接缺陷对接头疲劳强度的影响,不但与缺陷尺寸有关,而旦还决定于许多其他因素,如表面缺陷比内部缺陷影响大,与作用力方向垂直的面状缺陷的影响比其它方向的大;位于残余拉应力区内的缺陷的影响比在残余压应力区的大;位于应力集中区的缺陷(如焊缝趾部裂纹)比在均匀应力场中同  样缺陷影响大。

2.3 焊接残余应力对疲劳强度的影响

焊接残余应力是焊接结构所特有的特征,因此,它对于焊接结构疲劳强度的影响是人们广为关心的问题,为此人们进行了大量的试验研究工作。试验往往采用有焊接残余应力的试样与经过热处理消除残余应力后的试样,进行疲劳试验作对比。由于焊接残余应力的产生往往伴随着焊接热循环引起的材料性能变化,而热处理在消除残余应力的同时也恢复或部分地恢复了材料的性能,同时也由于试验结果的分散性,因此对试验结果就产生了不同的解释,对焊接残余应力的影响也就有了不同的评价。

试举早期和近期一些人所进行的研究工作为例,可清楚地说明这一问题,对具有余高的对接接头进行的2×106次循环试验结果,不同研究者得出了不同结论。有人发现:热处理消除应力试样的疲劳强度比焊态相同试样的疲劳强度增加12.5%;另有人则发现焊态和热处理的试样的疲劳强度是一致的,即差异不大;但也有人发现采用热处理消除残余应力后疲劳强度虽有增加,但增加值远低于12.5%等等。对表面打磨的对接接头试样试验结果也是如此,即有的试验认为,热处理后可提高疲劳强度17%,但也有的试验结果说明,热处理后疲劳强度没有提高等。这个问题长期来使人困惑不解,直到前苏联一些学者在交变载荷下进行了一系列试验,才逐渐澄清了这一问题。

其中最值得提出的是Trufyakov对在不同应力循环特征下焊接残余应力对接头疲劳强度影响的研究。试验采用14Mn2普通低合金结构钢,试样上有一条横向对接焊缝,并在正反两面堆焊纵向焊道各一条。一组试样焊后进行了消除残余应力的热处理,另一组未经热处理。疲劳强度对比试验采用三种应力循环特征系数r=-1, 0, +0.3。 在交变载荷下(r=-1),消除残余应力试样的疲劳强度接近130MPa,而未经消除残余应力的仅为75MPa,在脉动载荷下(r=0),两组试样的疲劳强度相同,均为185MPa。而当r=0.3时,经热处理消除残余应力的试样疲劳强度为260MPa,反而略低于未热处理的试样(270MPa)。产生这个现象的主要原因是:在r值较高时,例如在脉动载荷下(r=0),疲劳强度较高,在较高的拉应力作用下,残余应力较快地得到释放,因此残余应力对疲劳强度的影响就减弱;当r增大到0.3时,残余应力在载荷作用下,进一步降低,实际上对疲劳强度已不起作用。而热处理在消除残余应力的同时又软化了材质,因而使得疲劳强度在热处理后反而下降。这一试验比较好地说明了残余应力和焊接热循环所引起材质变化对疲劳强度的影响。从这里也可以看出焊接残余应力对接头疲劳强度的影响与疲劳载荷的应力循环特性有关。即在循环特性值较低时,影响比较大。    

前面己指出,由于结构焊缝中存有达到材料屈服点的残余应力,因此在常幅施加应力循环作用的接头中,焊缝附近所承受的实际应力循环将是由材料的屈服点向下摆动,而不管其原始作用的循环特征如何。例如标称应力循环为+S1到-S2,则其应力范围应为S1+S2。但接头中的实际应力循环范围将是由Sy(屈服点的应力幅)到Sy-(S1+S2)。这一点在研究焊接接头疲劳强度时是非常重要的,它导致了一些设计规范以应力范围代替了循环特征r。

此外,在试验过程中,试件的尺寸大小、加载方式、应力循环比、载荷谱也对疲劳强度有很大的影响

『陆』 提高焊接结构疲劳强度的措施有哪些

结构的疲劳破坏
一、疲劳破坏现象
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同
样会发生。与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原
因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂
纹形成这个阶段。因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶
段。裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩
展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂
的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。
二、影响疲劳强度的因素
在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中。这同样是影响钢
结构和钢构件疲劳强度的主要因素。但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极
为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多。
钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、
梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处。此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸
麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等
等。对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧
处的不平整、焊接裂纹等等。
除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲
劳强度有影响。在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响。

『柒』 对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

轴的应力,一般容易集中在轴的台阶处,因此在设计、加工轴台阶的时候,一定要留有过渡圆弧,也要尽量避免台阶轴直径的剧烈变化,安装轴承位置的轴颈直径不要突然减细许多,以降低轴的应力集中,因为一般断裂往往出现在安装轴承的台阶处。如果此处能设计的粗大一些,是提高强度的最佳手段。
而提高轴的疲劳强度,对那些承受扭力的细长轴很重要。我曾经遇到过一个细长搅拌机轴(垂直安装的)反复断裂,更换过多种材料都不行,也曾经换了不锈钢材料也无济于事,无奈,我选了40Cr,制造时我给定的热处理规范没有按照一般调质钢的规范,而是进行淬火后只进行简单低温回火,尽量保持硬度。这样,使用了很久,再也没有断过。说明提高疲劳强度主要的手段就是提高淬火硬度,牺牲一点韧性是没有关系的。能解决主要矛盾就好。

船舶舱口采用哪些措施降低应力集中

采用圆弧角过渡,或者圆形舱门
人员进出舱门一般使用大圆弧过渡,将舱门的四个角改成圆弧的,降低应力集中导致的变形!一般的舰船和飞机上使用的就是圆弧舱门
圆形舱门的门框周围受力均匀,可以较好避免应力集中现象并且圆形舱门的水密效能也较为容易得到保证!

降低表面粗糙度 ,减少轴表面的加工刀痕 ,能否有利于减少应力集中 ,提高轴的疲劳强度?

按照疲劳机理可以将影响疲劳强度或疲劳寿命的因素分成三类:①影响区域性应力应变大小的因素,如载荷特性(应力状态、回圈特性,高载效应、残余应力等)、轴的几何形状(缺口应力集中、尺寸大小)等;②影响轴材料微观结构的因素,如材料种类、热处理状态(影响材料的延性、缺陷分布、缺陷的种类等),机械加工(如锻使晶粒细化,缺陷增多;表面淬火使表面层强度增加,延性下降)等;③影响疲劳损伤源的因素,如表面粗糙度、腐蚀和应力腐蚀等。
表面粗糙度越低,疲劳强度就越高。从巨集观角度解释,表面粗糙度造成微观应力集中,从而是疲劳强度下降。在机械加工方面,应该适当地逐次减小切削深度和走刀量,还应防止过热或其它因素的影响,力求表面质量均匀一致。

通常采取哪些措施来提高零件的疲劳强度?

1.选用高强度的金属材料。
2.合理的零件结构、形状设计。避免应力集中。
3.选用合理的热处理,消除材料内应力。
4.降低表面粗糙度,提高表面质量,可以消除初始裂纹存在的可能性。例如,大型发动机的重要紧固螺栓,表面粗糙度Ra1.6(螺帽除外)。
5.强力抛丸,强化表面。
……

钢材疲劳强度与哪些因素有关应力集中程度

机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称回圈应力)。在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限。实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定,钢在经受10ˇ7次、非铁(有色)金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。当施加的交变应力是对称回圈应力时,所得的疲劳强度用σ–1表示。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。

为什么对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中,降低接头疲劳强度

“降低”接头疲劳强度?
对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中,是因为均匀化了受力条件。

哪些措施可以减小应力集中

应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起区域性范围内应力显著增大的现象。
对于由脆性材料制成的构件,应力集中现象将一直保持到最大区域性应力到达强度极限之前。因此,在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。所以,在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响。通过提高冶金质量、加工质量可有效减小应力集中。

在计算轴的疲劳强度计算时,如果同一截面上有几个应力集中

在进行轴的疲劳强度计算时,如果同一截面上有几个应力集中源,应该如何取定应力集中系数?
答:应去同截面上几个应力集中源中有效应力集中系数中的最大值为该剖面的有效应力集中系数。

要提高轮齿的抗弯曲疲劳强度和齿面抗点蚀能力有哪些可能的措施

高轮齿抗弯疲劳强度的措施有:增大齿根过渡圆角半径,消除加工刀痕,可降低齿根应力集中;增大轴和支承的刚度,可减小齿面区域性受载;采取合适的热处理方法使轮芯部具有足够的韧性;在齿根部进行喷丸、滚压等表面强化处理,降低齿轮表面粗糙度,齿轮采用正变位等。
提高齿面抗点蚀能力的措施有:提高齿轮材料硬度;降低表面粗糙度;在齧合的轮齿间加注润滑油并增大润滑油粘度;提高加工、安装精度以减小动载荷;在许可范围内采用较大的变位系数的正传动,使其增大齿轮传动的综合曲率半径。

『捌』 提高曲轴疲劳强度的结构措施和工艺措施分别有哪些为什么

工艺措施是指在焊接构件生产制造过程中所采用的一系列措施,将其分为焊前预防措施、焊接过程中的控制措施和焊后矫正措施。1焊前预防措施焊前预防主要包括预防变形、预拉伸法和刚性固定组装法。预变性法或称反变形法是根据预测的焊接变形大小和方向,在待焊工件装配时造成与焊接残余变形大小相当、方向相反的预变形量(反变形量),焊后焊接残余变形抵消了预变形量,使构件恢复到设计要求的几何形状和尺寸。预拉伸法多用于薄板平面构件,焊接时在薄板有预张力或有预先热膨胀量的情况下进行的。焊后,去除预拉伸或加热,薄板恢复初始状态,可有效地降低焊接残余应力,控制焊接变形。预热的作用在于减小温度梯度,不同的预热温度在降低残余应力的作用方面有一定的差别,预热温度在300℃~400℃时,在钢中残余应力水平降低了30%~50%,当预热温度为200℃时,残余应力水平降低了10%~20%。刚性固定组装法是采用夹具或刚性胎具将被焊纯祥孝构件尽可能地固定,可有效地控制待焊构件的角变形与弯曲变形等。2焊接过程控制措施焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数,选择合理的焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。选择线能量较低的焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。采用随焊两侧加热,横向应变、纵向应变和最大剪切应变的分布更加均匀,变化更加平缓,起到减小焊接残余应力和变形的作用。随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因,在生产应用中受到一定的限制,但该方法在提高焊接变形等方面具有理想的效果。随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形。焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大,在采用不同的焊接顺序时,可以改变残余应力的分布规律,但对残余应力整体幅值的降低作用不大,同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明显。3焊后矫正措施当构件焊接后,只能做稿通过矫正措施来减小或消除已发生的残余变形。焊后矫正措施主要分为加热矫正法和机械矫正法。加热矫正法又分为整体加热和局部加热。整体热矫正是指将整体构件加热至锻造温度以上再进行矫正的方法,可用以消除较大的形状偏差。但是焊后整体加热容易引起冶金方面的副作用,限制了该方法的进一步推广及应用。局部热矫正多采用火焰对焊接构件局部加热,在高温处,材料的热膨胀受到构件本身刚性制约,产生局部压缩塑性变形,冷却后收缩,抵消了焊后部位的伸宴段长变形,达到矫正目的,火焰加热法采用一般的气焊焊炬,不需要专门的设备,方法简便灵活,因此在生产上广为应用。此外,还有利用机械力或冲击能等进行焊接变形矫正,包括静力加压矫直法、焊缝滚压法、锤击法等。

『玖』 调控焊接应力与变形的焊前、焊后及随焊措施有哪些

有设计措施和工艺措施。

1、设计措施。尽量减少焊缝的数量和尺寸,在减小变形量的同时降低焊接应力。防止焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加。要求较高的容器接管口,宜将插入式改为翻边式。

2、工艺措施。采用较小的焊接线能量,减小焊缝热塑变的范围,从而降低焊接应力。合理安排装配焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力。焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条。采用整体预热。降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理,减小氢致集中应力。

3、防止和减少焊接应力的方法:预热、加热“减应区”、合理选择焊接工艺参数、敲击法。防止和减少焊接变形的方法:反变形法、确定合理的装配焊接程序、选择合理的焊接顺序、刚性固定法、散热法。

预防焊接变形的措施:

进行合理的焊接结构设计,采取合理的装配工艺措施,预留收缩余量法、反变形法、刚性固定法。合理选择装配程序。采取合理的焊接工艺措施,合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用电弧焊,特别不宜选用气焊。

合理的焊接规范。尽量采用小规范,减小焊接线能量。合理的焊接顺序和方向。进行层间锤击。

『拾』 为什么焊接结构疲劳性能比非焊接结构差

焊接本身存在诸多缺复陷,如微裂纹,缺制口,毛刺,晶粒粗大区域或者说热影响区,焊缝与母材的冶金学反应肯定不如母材本身冶炼时那样充分,所以结合性能稍差,所以不可避免的焊缝成为整个结构中的薄弱环节,以上原因都导致焊接件焊缝处的疲劳性能的下降。焊接结构的疲劳性能与母材相比,相差的不是一个等级。另外一个特点是,无论你如何提高母材强度,对焊接件疲劳强度贡献甚小。如果非要说能提高焊接件疲劳性能的方法,那只能再保证焊接结构的良好焊接前提下,尽量做到少裂纹,缺口打磨光滑,必要的时候可以做焊后热处理消除应力,或者针锤击的方法使之产生表面压应力,这样能提高焊接结构的疲劳强度。但与母材相比还是要差一些。

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