提高焊接结构疲劳强度的措施

提高焊接结构疲劳强度的措施1）降低应力集中疲劳裂纹源在焊接接头和结构上的应力集中点，消除或降低应力集中的一切手段，都可以提高结构的疲劳强度1）采用合理的结构形式①优先选用对接接头，尽量不用搭接接头；重要结构把T形接头或角接接头改成对接接头，让焊缝避开拐角部位；采用T形接头或角接接头时，希望采用全熔透的对接焊缝②尽量避免偏心受载的设计，使构件内力的传递流畅、分布均匀，不引起附加应力③减少断面突变，当板厚或板宽相差悬殊而需对接时，应设计平缓的过渡区；结构上的尖角或拐角处应做成圆弧状，其曲率半径越大越好④避免三向焊缝空间汇交，焊缝尽量不设置在应力集中区，尽量不在主要受拉构件上设置横向焊缝；不可避免时，一定要保证该焊缝的内外质量，减少焊趾处的应力集中⑤只能单面施焊的对接焊缝，在重要结构上不允许在背面放置永久性垫板；避免采用断续焊缝，因为每段焊缝的始末端有较高的应力集中2）正确的焊缝形状和良好的焊缝内外质量①对接接头焊缝的余高应尽可能小，焊后最好能刨（或磨）平而不留余高；②T形接头最好采用带凹度表面的角焊缝，不用有凸度的角焊缝；③焊缝与母材表面交界处的焊趾应平滑过渡，必要时对焊趾进行磨削或氩弧重熔，以降低该处的应力集中。

任何焊接缺陷都有不同程度的应力集中，尤其是片状焊接缺陷，如裂纹、未焊透、未熔合和咬边等对疲劳强度影响最大因此，在结构设计上要保证每条焊缝易于施焊，以减少焊接缺陷，同时发现超标的缺陷必须清除2）调整残余应力构件表面或应力集中处存在的残余压应力，就能提高焊接结构的疲劳强度例如，通过调整施焊顺序、局部加热等都有可能获得有利于提高疲劳强度的残余应力场此外，还可以采取表面形变强化，如滚压、锤压或喷丸等工艺使金属表面塑性变形而硬化，并在表层产生残余压应力，以达到提高疲劳强度的目的对有缺口的构件，采取一次性预超载拉伸，可以使缺口顶端得到残余压应力因为在弹性卸载后，缺口残余应力的符号总是与（弹塑性）加载时缺口应力的符号相反此方法不宜用弯曲超载或多次拉伸加载它常与结构验收试验结合，如压力容器做水压试验时，能起到预超载拉伸作用3）改善材料的组织和性能首先，提高母材金属和焊缝金属的疲劳强度还应从材料的内在质量考虑应提高材料的冶金质量，减少其中的夹杂物重要构件可采用真空熔炼、真空除气、甚至电渣重熔等冶炼工艺的材料，以保证纯度；在室温下细化晶粒钢可提高疲劳寿命；通过热处理可以获得最佳的组织状态，在提高强度的同时，也能提高其塑性和韧性；回火马氏体、低碳马氏体和下贝氏体等组织都具有较高的抗疲劳能力。

其次，强度、塑性和韧性应合理配合强度是材料抵抗断裂的能力，但高强度材料对缺口敏感塑性的主要作用是通过塑性变形，可吸收变形功，削减应力峰值，使高应力重新分布，同时也使缺口和裂纹尖端得以钝化，裂纹的扩展得到缓和甚至停止塑性能保证强度作用充分发挥所以对于高强度钢和超高强度钢，设法提高一点塑性和韧性，将显著改善其抗疲劳能力4）特殊保护措施大气介质侵蚀往往对材料的疲劳强度有影响，因此，采用一定的保护涂层是有利的例如在应力集中处涂上含填料的塑料层是一种实用的改进方法。