1. 응력 집중 감소 용접 조인트 및 구조물의 피로 균열 원인의 응력 집중 지점과 응력 집중을 제거하거나 감소시키는 모든 수단은 구조물의 피로 강도를 향상시킬 수 있습니다.
(1) 합리적인 구조 형태를 채택
① 맞대기 조인트를 선호하며, 랩 조인트는 최대한 사용하지 않는다.T자형 이음새 또는 모서리 이음매는 중요한 구조물에서 맞대기 이음새로 변경되어 용접이 모서리를 피하도록 합니다.T자형 조인트나 코너 조인트를 사용할 때는 완전 용입 맞대기 용접을 사용하는 것이 좋습니다.
② 부재의 내부 힘이 원활하게 전달되고 추가적인 응력이 발생하지 않고 고르게 분포될 수 있도록 편심하중 설계를 피하도록 노력한다.
③ 단면의 급격한 변화를 줄이기 위해 판의 두께나 폭의 차이가 커서 도킹이 필요한 경우에는 완만하게 전환되는 영역을 설계해야 합니다.구조물의 날카로운 모서리나 모퉁이는 호 모양으로 만들어야 하며, 곡률반경은 클수록 좋습니다.
④ 공간에서 교차하는 3방향 용접을 피하고, 응력 집중 영역에 용접을 설정하지 않도록 하며, 주 인장 부재에 횡 용접을 설정하지 않도록 합니다.불가피한 경우 용접의 내부 및 외부 품질을 보장해야 하며 용접 토우를 줄여야 합니다.스트레스 집중.
⑤한 면만 용접할 수 있는 맞대기 용접의 경우 중요한 구조물의 뒷면에 백킹 플레이트를 배치하는 것은 허용되지 않습니다.각 용접의 시작과 끝 부분에는 응력 집중이 높기 때문에 단속 용접을 사용하지 마십시오.
(2).용접 형태가 정확하고 용접 내부 및 외부 품질이 양호함
① 맞대기 용접부의 잔존 높이는 가능한 한 작아야 하며, 용접 후 잔존 높이가 남지 않도록 평탄하게 대패(또는 연삭)하는 것이 가장 좋다.
② T자형 이음에는 볼록한 필렛용접을 사용하지 않고 오목한 표면의 필렛용접을 사용하는 것이 가장 좋다.
③ 용접부와 모재 표면의 접합부에서 토우(toe)는 원활하게 통과되어야 하며, 토우(toe)는 응력 집중을 줄이기 위해 필요한 경우 연삭하거나 아르곤 아크를 재용해해야 합니다.
모든 용접 결함은 응력 집중 정도가 다르며, 특히 균열, 비침투, 불융착 및 가장자리 물림 등과 같은 플레이크 용접 결함이 피로 강도에 가장 큰 영향을 미칩니다.따라서 구조설계에 있어서 용접결함을 줄이기 위해서는 각 용접부의 용접이 용이하도록 보장할 필요가 있으며, 기준을 초과하는 결함은 제거되어야 한다.
2.잔류 응력 조정
부재 표면의 잔류압축응력이나 응력집중은 용접구조물의 피로강도를 향상시킬 수 있다.예를 들어 용접 순서와 국부 가열을 조정하면 피로 강도 향상에 도움이 되는 잔류 응력장을 얻을 수 있습니다.또한 압연, 해머링 또는 쇼트 피닝과 같은 표면 변형 강화를 채택하여 금속 표면을 소성 변형 및 경화시키고 표면층에 잔류 압축 응력을 생성하여 피로 강도를 향상시키는 목적을 달성할 수도 있습니다.
노치 상부의 잔류 압축 응력은 노치 부재에 대해 1회 사전 과부하 연신을 사용하여 얻을 수 있습니다.이는 탄성 제하 후 노치 잔류 응력의 부호가 (탄성소성) 하중 중 노치 응력의 부호와 항상 반대이기 때문입니다.이 방법은 굽힘 과부하 또는 다중 인장 하중에는 적합하지 않습니다.이는 종종 수압 테스트용 압력 용기와 같은 구조적 승인 테스트와 결합되어 사전 과부하 인장 역할을 할 수 있습니다.
3.재료의 구조 및 특성을 개선합니다.
우선, 모재와 용접금속의 피로강도를 향상시키는 것도 재료의 본질적인 품질 측면에서 고려되어야 합니다.재료의 금속학적 품질을 개선하여 재료에 포함되는 것을 줄여야 합니다.중요한 구성 요소는 순도를 보장하기 위해 진공 용해, 진공 탈기, 심지어 일렉트로슬래그 재용해와 같은 제련 공정의 재료로 만들어질 수 있습니다.상온에서 정련함으로써 곡물강의 피로수명을 향상시킬 수 있습니다.열처리를 통해 최상의 미세조직을 얻을 수 있으며, 강도를 높이면서 가소성과 인성을 향상시킬 수 있습니다.템퍼링 마르텐사이트, 저탄소 마르텐사이트 및 저베이나이트는 내피로성이 더 높습니다.둘째, 강도, 가소성, 인성이 합리적으로 일치해야 합니다.강도는 파손에 저항하는 재료의 능력이지만 고강도 재료는 노치에 민감합니다.소성의 주요 기능은 소성 변형을 통해 변형 작업을 흡수하고, 응력 피크를 줄이고, 높은 응력을 재분배하고, 노치 및 균열 팁을 부동태화하고, 균열 확장을 완화하거나 심지어 중지할 수 있다는 것입니다.가소성은 전체 플레이의 강도를 보장할 수 있습니다.따라서 고장력강이나 초고강도강의 경우 소성성과 인성을 조금이라도 향상시키려는 노력이 내피로성을 크게 향상시키게 됩니다.
4.특별 보호 조치
대기 중 침식은 종종 재료의 피로 강도에 영향을 미치므로 특정 보호 코팅을 사용하는 것이 유리합니다.예를 들어, 충전재를 함유한 플라스틱 층을 응력 농도로 코팅하는 것이 실용적인 개선 방법입니다.
게시 시간: 2023년 6월 27일