1. Giảm sự tập trung ứng suất Điểm tập trung ứng suất của nguồn vết nứt mỏi trên mối hàn và kết cấu, và tất cả các biện pháp loại bỏ hoặc giảm sự tập trung ứng suất có thể cải thiện độ bền mỏi của kết cấu.
(1) Áp dụng hình thức kết cấu hợp lý
① Ưu tiên sử dụng khớp nối mông và không sử dụng khớp nối nhiều nhất có thể;Mối hàn hình chữ T hay mối nối góc được chuyển thành mối nối đối đầu trong các kết cấu quan trọng, để mối hàn tránh được các góc;khi sử dụng các mối nối hình chữ T hoặc các mối nối góc thì hy vọng sẽ sử dụng các mối hàn giáp mép ngấu hoàn toàn.
② Cố gắng tránh thiết kế tải trọng lệch tâm để nội lực của cấu kiện có thể được truyền đi một cách êm ái và phân bố đều mà không gây thêm ứng suất.
③Để giảm sự thay đổi đột ngột của mặt cắt, khi độ dày hoặc chiều rộng của tấm khác nhau rất nhiều và cần được gắn vào, cần thiết kế một vùng chuyển tiếp nhẹ nhàng;góc nhọn hoặc góc của kết cấu phải tạo thành hình vòng cung, bán kính cong càng lớn thì càng tốt.
④Tránh các mối hàn ba chiều giao nhau trong không gian, cố gắng không đặt mối hàn ở vùng tập trung ứng suất và cố gắng không đặt mối hàn ngang trên các bộ phận chịu lực chính;khi không thể tránh khỏi thì phải đảm bảo chất lượng bên trong và bên ngoài của mối hàn, giảm bớt chân mối hàn.sự tập trung ứng suất.
⑤Đối với các mối hàn giáp mép chỉ có thể hàn một bên thì không được phép đặt tấm đệm ở mặt sau trong các kết cấu quan trọng;tránh sử dụng các mối hàn gián đoạn, vì có sự tập trung ứng suất cao ở đầu và cuối mỗi mối hàn.
(2).Hình dạng mối hàn chính xác và chất lượng mối hàn tốt cả bên trong và bên ngoài
① Chiều cao còn lại của mối hàn giáp mép phải càng nhỏ càng tốt, tốt nhất nên làm phẳng (hoặc mài) phẳng sau khi hàn mà không để lại bất kỳ chiều cao dư nào;
② Tốt nhất nên sử dụng mối hàn góc có bề mặt lõm cho mối hàn hình chữ T, không sử dụng mối hàn góc có độ lồi;
③ Chân ở điểm nối của mối hàn và bề mặt kim loại cơ bản phải được chuyển tiếp trơn tru, và chân phải được mài hoặc nung lại bằng hồ quang argon nếu cần thiết để giảm nồng độ ứng suất ở đó.
Tất cả các khuyết tật hàn đều có mức độ tập trung ứng suất khác nhau, đặc biệt là các khuyết tật hàn vảy như vết nứt, không xuyên thấu, không nóng chảy và cắn mép, v.v., có ảnh hưởng lớn nhất đến độ bền mỏi.Vì vậy, trong thiết kế kết cấu cần đảm bảo từng mối hàn đều dễ hàn, nhằm giảm khuyết tật hàn, những khuyết tật vượt quá tiêu chuẩn phải được loại bỏ.
2.Điều chỉnh ứng suất dư
Ứng suất nén dư trên bề mặt cấu kiện hoặc nồng độ ứng suất có thể cải thiện độ bền mỏi của kết cấu hàn.Ví dụ, bằng cách điều chỉnh trình tự hàn và gia nhiệt cục bộ, có thể thu được trường ứng suất dư có lợi cho việc cải thiện độ bền mỏi.Ngoài ra, việc tăng cường biến dạng bề mặt, chẳng hạn như lăn, đập hoặc bắn bi, cũng có thể được áp dụng để làm cho bề mặt kim loại biến dạng và cứng lại, đồng thời tạo ra ứng suất nén dư trong lớp bề mặt để đạt được mục đích cải thiện độ bền mỏi.
Ứng suất nén dư ở đỉnh rãnh có thể đạt được bằng cách sử dụng lực kéo dãn trước quá tải một lần cho cấu kiện có rãnh.Điều này là do dấu của ứng suất dư vết khía sau khi dỡ tải đàn hồi luôn ngược với dấu của ứng suất vết khía trong quá trình chịu tải (dẻo đàn hồi).Phương pháp này không thích hợp cho trường hợp quá tải uốn hoặc tải kéo nhiều lần.Nó thường được kết hợp với các thử nghiệm nghiệm thu kết cấu, chẳng hạn như bình chịu áp lực để thử nghiệm thủy lực, có thể đóng vai trò kéo trước quá tải.
3.Cải thiện cấu trúc và tính chất của vật liệu
Trước hết, việc nâng cao độ bền mỏi của kim loại cơ bản và kim loại mối hàn cũng cần được xem xét từ chất lượng bên trong của vật liệu.Chất lượng luyện kim của vật liệu cần được cải thiện để giảm tạp chất trong đó.Các thành phần quan trọng có thể được làm bằng vật liệu từ các quá trình nấu chảy như nấu chảy chân không, khử khí chân không và thậm chí nấu chảy lại bằng điện xỉ để đảm bảo độ tinh khiết;Tuổi thọ mỏi của thép hạt có thể được cải thiện bằng cách tinh chế ở nhiệt độ phòng.Cấu trúc vi mô tốt nhất có thể thu được bằng cách xử lý nhiệt, độ dẻo và độ dẻo dai có thể được cải thiện trong khi độ bền tăng lên.Martensite cường lực, martensite carbon thấp và bainit thấp hơn có khả năng chống mỏi cao hơn.Thứ hai, độ bền, độ dẻo và độ dẻo dai phải được kết hợp hợp lý.Độ bền là khả năng chống đứt của vật liệu, nhưng vật liệu có độ bền cao rất nhạy cảm với các vết khía.Chức năng chính của độ dẻo là thông qua biến dạng dẻo, công việc biến dạng có thể được hấp thụ, đỉnh ứng suất có thể giảm, ứng suất cao có thể được phân phối lại, và đầu khía và vết nứt có thể bị động, và sự mở rộng vết nứt có thể được giảm bớt hoặc thậm chí dừng lại.Độ dẻo có thể đảm bảo sức mạnh của trò chơi đầy đủ.Vì vậy, đối với thép cường độ cao và thép cường độ siêu cao, việc cố gắng cải thiện một chút độ dẻo và độ dẻo dai sẽ cải thiện đáng kể khả năng chống mỏi của nó.
4.Các biện pháp bảo vệ đặc biệt
Xói mòn môi trường khí quyển thường ảnh hưởng đến độ bền mỏi của vật liệu, do đó việc sử dụng một lớp phủ bảo vệ nhất định sẽ có lợi.Ví dụ, phủ một lớp nhựa chứa chất độn ở nồng độ ứng suất là một phương pháp cải tiến thực tế.
Thời gian đăng: 27-06-2023