تدابير لتحسين قوة التعب للهياكل الملحومة

1. تقليل تركيز الإجهاد نقطة تركيز الإجهاد لمصدر صدع التعب على المفصل الملحوم والهيكل، وجميع وسائل إزالة أو تقليل تركيز الإجهاد يمكن أن تحسن قوة الكلال للهيكل.

(1) اعتماد شكل هيكلي معقول

① يُفضل استخدام المفاصل المؤخرة، ولا يتم استخدام المفاصل الحضنية قدر الإمكان؛يتم تغيير الوصلات على شكل حرف T أو الوصلات الزاوية إلى وصلات تناكبية في الهياكل المهمة، بحيث تتجنب اللحامات الزوايا؛عند استخدام وصلات على شكل حرف T أو وصلات زاوية، من المؤمل استخدام اللحامات التناكبية ذات الاختراق الكامل.

② حاول تجنب تصميم التحميل اللامركزي، بحيث يمكن نقل القوة الداخلية للعضو بسلاسة وتوزيعها بالتساوي دون التسبب في إجهاد إضافي.

③للحد من التغيير المفاجئ للقسم، عندما يختلف سمك اللوحة أو عرضها بشكل كبير ويحتاج إلى الالتحام، يجب تصميم منطقة انتقالية لطيفة؛يجب أن تكون الزاوية الحادة أو زاوية الهيكل على شكل قوس، وكلما زاد نصف قطر الانحناء، كلما كان ذلك أفضل.

④تجنب تقاطع اللحامات ثلاثية الاتجاهات في الفضاء، وحاول عدم ضبط اللحامات في مناطق تركيز الإجهاد، وحاول عدم ضبط اللحامات العرضية على أعضاء التوتر الرئيسية؛عندما لا يمكن تجنبه، يجب ضمان الجودة الداخلية والخارجية للحام، ويجب تقليل إصبع اللحام.تركيز الإجهاد.

⑤بالنسبة إلى اللحامات التناكبية التي يمكن لحامها على جانب واحد فقط، لا يُسمح بوضع لوحات دعم على الظهر في الهياكل المهمة؛تجنب استخدام اللحامات المتقطعة، لأن هناك تركيز إجهاد عالي في بداية ونهاية كل لحام.

(2).شكل اللحام الصحيح وجودة اللحام الجيدة من الداخل والخارج

① يجب أن يكون الارتفاع المتبقي للحام المفصل التناكبي صغيرًا قدر الإمكان، ومن الأفضل تسوية (أو طحن) بشكل مسطح بعد اللحام دون ترك أي ارتفاع متبقي؛

② من الأفضل استخدام لحامات فيليه ذات أسطح مقعرة للمفاصل على شكل حرف T، بدون لحام فيليه مع محدب؛

③ يجب أن يتم عبور إصبع القدم عند تقاطع اللحام والسطح المعدني الأساسي بسلاسة، ويجب أن يكون إصبع القدم مطحونًا أو إعادة صهر قوس الأرجون إذا لزم الأمر لتقليل تركيز الضغط هناك.

جميع عيوب اللحام لها درجات مختلفة من تركيز الإجهاد، وخاصة عيوب لحام الرقائق، مثل الشقوق، وعدم الاختراق، وعدم الانصهار، وقضم الحواف، وما إلى ذلك، لها أكبر تأثير على قوة الكلال.لذلك، في التصميم الهيكلي، من الضروري التأكد من أن كل لحام سهل اللحام، وذلك لتقليل عيوب اللحام، كما يجب إزالة العيوب التي تتجاوز المعيار.

2.ضبط الضغط المتبقي

يمكن لضغط الضغط المتبقي على سطح العضو أو تركيز الضغط أن يحسن قوة الكلال للهيكل الملحوم.على سبيل المثال، من خلال ضبط تسلسل اللحام والتدفئة المحلية، من الممكن الحصول على مجال الإجهاد المتبقي الذي يؤدي إلى تحسين قوة الكلال.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا اعتماد تقوية تشوه السطح، مثل الدرفلة أو الطرق أو الطحن بالرصاص، لتشوه السطح المعدني وتصلبه، وإنتاج إجهاد ضغط متبقي في الطبقة السطحية لتحقيق غرض تحسين قوة الكلال.

يمكن الحصول على إجهاد الضغط المتبقي في الجزء العلوي من الحز باستخدام تمدد التحميل الزائد المسبق لمرة واحدة للعضو المحزز.وذلك لأن علامة إجهاد الشق المتبقي بعد التفريغ المرن تكون دائمًا عكس علامة إجهاد الشق أثناء التحميل (اللدائن المرنة).هذه الطريقة غير مناسبة للثني الزائد أو تحميل الشد المتعدد.غالبًا ما يتم دمجه مع اختبارات القبول الهيكلي، مثل أوعية الضغط للاختبارات الهيدروليكية، ويمكن أن تلعب دورًا في الشد قبل التحميل الزائد.

3.تحسين هيكل وخصائص المواد

بادئ ذي بدء، يجب أيضًا مراعاة تحسين قوة الكلال للمعدن الأساسي ومعدن اللحام من خلال الجودة الجوهرية للمادة.يجب تحسين الجودة المعدنية للمادة لتقليل نسبة التضمين فيها.يمكن تصنيع مكونات مهمة من مواد من عمليات الصهر مثل ذوبان الفراغ، وتفريغ الغازات بالفراغ، وحتى إعادة صهر الخبث الكهربائي لضمان النقاء؛يمكن تحسين عمر الكلال للصلب الحبيبي عن طريق التكرير في درجة حرارة الغرفة.يمكن الحصول على أفضل بنية مجهرية عن طريق المعالجة الحرارية، ويمكن تحسين اللدونة والمتانة مع زيادة القوة.يتمتع المارتينسيت المقسى والمارتنسيت منخفض الكربون والبينيت السفلي بمقاومة أعلى للتعب.ثانيًا، يجب أن تكون القوة واللدونة والمتانة متوافقة بشكل معقول.القوة هي قدرة المادة على مقاومة الكسر، ولكن المواد عالية القوة حساسة للشقوق.وتتمثل الوظيفة الرئيسية لللدونة في أنه من خلال التشوه البلاستيكي، يمكن امتصاص أعمال التشوه، ويمكن تقليل ذروة الإجهاد، ويمكن إعادة توزيع الضغط العالي، ويمكن تخميل طرف الشق والشقوق، ويمكن تخفيف توسع الكراك أو حتى إيقافه.اللدونة يمكن أن تضمن قوة اللعب الكامل.لذلك، بالنسبة للفولاذ عالي القوة والفولاذ فائق القوة، فإن محاولة تحسين القليل من اللدونة والمتانة ستؤدي إلى تحسين مقاومة التعب بشكل كبير.

4.تدابير الحماية الخاصة

غالبًا ما يؤثر التآكل المتوسط ​​​​في الغلاف الجوي على قوة الكلال للمواد، لذلك من المفيد استخدام طبقة واقية معينة.على سبيل المثال، يعد طلاء طبقة بلاستيكية تحتوي على مواد حشو بتركيزات الإجهاد طريقة عملية للتحسين.