Kaynaklı Yapıların Yorulma Dayanımını Artırmaya Yönelik Önlemler

Herhangi bir kaynak hatası, yorulma mukavemeti üzerinde en büyük etkiye sahip olan çatlaklar, eksik nüfuziyet, eksik erime ve alttan kesikler gibi özellikle pul pul kaynak kusurları olmak üzere değişen derecelerde gerilim konsantrasyonuna sahiptir. Bu nedenle yapısal tasarım, her kaynağın kolay yapılmasını sağlamalıdır. Kaynak kusurlarını azaltmak için kaynak yapılmalı ve standardı aşan kusurlar giderilmelidir.

1. Kaynaklı bağlantılar ve yapılar üzerindeki yorulma çatlağı kaynaklarının stres konsantrasyon noktalarını azaltın.

(1) Makul yapısal formu benimseyin

Alın bağlantılarına öncelik verin ve bindirme bağlantılarını kullanmamaya çalışın; önemli yapılar için, kaynakların köşelerden kaçınmasını sağlamak için T şeklindeki bağlantıları veya köşe bağlantılarını alın bağlantılarıyla değiştirin; T-şekilli bağlantılar veya köşe bağlantıları kullanıldığında, tam nüfuziyetli alın kaynağının kullanılması umulmaktadır.

Eksantrik yükleme tasarımından kaçınmaya çalışın, böylece bileşenin iç kuvveti ek strese neden olmadan düzgün ve eşit bir şekilde dağıtılabilir.

Plaka kalınlığı veya genişliği çok farklı olduğunda ve kenetlenmesi gerektiğinde kesitteki ani değişiklikleri azaltmak için yumuşak bir geçiş bölgesi tasarlanmalıdır; yapıdaki keskin köşeler veya köşeler yay şekline dönüştürülmelidir ve eğrilik yarıçapı ne kadar büyük olursa o kadar iyidir.

Üç yollu kaynakların mekansal kesişmelerinden kaçının, kaynakları gerilim yoğunlaşma alanlarına yerleştirmemeye çalışın ve ana gerilim elemanlarına enine kaynaklar yerleştirmemeye çalışın; kaçınılmaz olduğunda kaynakların iç ve dış kalitesi sağlanmalı, kaynak uçları azaltılmalıdır. stres konsantrasyonu.

Yalnızca tek tarafa kaynak yapılabilen alın kaynaklarının, önemli yapıların arkasına kalıcı destek plakaları yerleştirmesine izin verilmez; Aralıklı kaynak kullanmaktan kaçının çünkü kaynağın her bölümünün başında ve sonunda yüksek gerilim konsantrasyonu vardır.

(2) Doğru kaynak şekli ve iyi iç ve dış kaynak kalitesi

Alın eklem kaynağının takviyesi mümkün olduğu kadar küçük olmalıdır ve kaynaktan sonra herhangi bir takviye bırakmadan düz bir şekilde planlamak (veya taşlamak) en iyisidir;

T şeklindeki bağlantılar için dışbükey köşe kaynakları yerine içbükey yüzeyli köşe kaynaklarının kullanılması en iyisidir;

Kaynak ile ana metalin yüzeyi arasındaki arayüzdeki kaynak ucu düzgün bir şekilde geçiş yapmalıdır. Gerekirse, buradaki gerilim konsantrasyonunu azaltmak için kaynak ucu taşlanmalı veya argon arkıyla yeniden eritilmelidir.

2. Artık gerilimi ayarlayın

Bileşen yüzeyinde veya gerilim yoğunlaşma noktasında mevcut olan artık basınç gerilimi, kaynaklı yapının yorulma mukavemetini artırabilir. Örneğin, kaynak sırasının, yerel ısıtmanın vb. ayarlanmasıyla, yorulma mukavemetinin iyileştirilmesine faydalı olan bir artık gerilim alanı elde etmek mümkündür. Ek olarak, metal yüzeyi plastik olarak deforme etmek ve sertleştirmek için haddeleme, çekiçleme veya bilyalı dövme gibi yüzey deformasyon güçlendirmesi kullanılır ve yorulma mukavemetini artırma amacına ulaşmak için yüzeyde artık basınç gerilimi oluşturulur.

Boşluklu bileşenler için, boşluğun tepesinde artık basınç gerilimi elde etmek amacıyla bir kerelik aşırı yükleme öncesi germe kullanılabilir. Çünkü elastik boşaltmadan sonra boşluktaki artık gerilmenin işareti (elastoplastik) yükleme sırasındaki çentik gerilmenin işaretine her zaman zıttır. Bu yöntem eğilme aşırı yüklemesi veya çoklu çekme yüklemesi kullanımına uygun değildir. Genellikle yapısal kabul testi ile birleştirilir. Örneğin, bir basınçlı kap hidrolik teste tabi tutulduğunda aşırı yükleme öncesi çekme etkisi gösterebilir.

3. Malzemelerin yapısını ve performansını iyileştirin

Her şeyden önce, ana metalin ve kaynak metalinin yorulma mukavemetinin arttırılması, malzemenin kendine özgü kalitesinden de dikkate alınmalıdır. Malzemenin metalurjik kalitesi iyileştirilmeli ve içindeki kalıntılar azaltılmalıdır. Önemli bileşenler için vakumlu eritme, vakumla gaz giderme ve hatta elektrocürufun yeniden eritilmesi kullanılabilir. Saflığın sağlanması için izabe işlemleri gibi malzemeler; Tanecikli çeliğin oda sıcaklığında rafine edilmesi yorulma ömrünü uzatabilir; en iyi organizasyon durumu, yalnızca mukavemeti arttırmakla kalmayıp aynı zamanda plastisitesini ve tokluğunu da artıran ısıl işlemle elde edilebilir; Temperleme atı Martensit, düşük karbonlu martensit ve alt beynit gibi yapıların tümü yüksek yorulma direncine sahiptir.

İkinci olarak, dayanıklılık, esneklik ve dayanıklılık makul bir şekilde koordine edilmelidir. Mukavemet, bir malzemenin kırılmaya karşı direnç gösterme yeteneğidir, ancak yüksek mukavemetli malzemeler çentiklere karşı hassastır. Plastisitenin ana işlevi, plastik deformasyon yoluyla deformasyon işini absorbe etmek, gerilim tepe noktalarını azaltmak ve yüksek gerilimi yeniden dağıtmaktır. aynı zamanda çentikler ve çatlak uçları köreltilir ve çatlakların genişlemesi hafifletilir, hatta durdurulur. Plastisite, mukavemet fonksiyonunun tam olarak uygulanmasını sağlar. Bu nedenle, yüksek mukavemetli çelik ve ultra yüksek mukavemetli çelik için plastisite ve tokluğu biraz iyileştirmeye çalışmak, performansını önemli ölçüde artıracaktır. Yorgunluğu önleme yeteneği.

4.Özel koruyucu önlemler

Atmosferik ortam erozyonu sıklıkla malzemelerin yorulma mukavemetini etkiler. Bu nedenle belirli bir koruyucu kaplamanın kullanılması avantajlıdır. Örneğin stresin yoğunlaştığı bölgelere dolgu maddeleri içeren plastik bir tabaka uygulamak pratik bir iyileştirme yöntemidir.