影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的因素清單

1、焊接結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂:
（1）疲勞斷裂是指機(jī)件在變動(dòng)載荷下經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行發(fā)生的失效現(xiàn)象
（2）疲勞斷裂呈低應(yīng)力脆性斷裂性質(zhì)
① 斷裂發(fā)生在較低的應(yīng)力下，其很大的循環(huán)應(yīng)力低于抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度；
② 斷裂部位無(wú)宏觀塑性變形；
③ 斷裂呈突發(fā)性，沒(méi)有預(yù)先征兆；
④ 疲勞斷裂在交變應(yīng)力作用下經(jīng)過(guò)數(shù)百次，甚至幾百萬(wàn)次循環(huán)才發(fā)生。
（3）疲勞斷裂呈損傷積累過(guò)程
① 金屬材料內(nèi)部組織首先在局部區(qū)域發(fā)生變化并受到損傷；
② 損傷逐漸積累，并到一定程度后發(fā)生疲勞斷裂；
③ 疲勞斷裂三個(gè)階段：疲勞裂紋的形成、擴(kuò)展、斷裂。
（4）疲勞斷裂是焊接鋼結(jié)構(gòu)失效的一種主要形式，在焊接結(jié)構(gòu)斷裂事故中，疲勞失效約占百分之90。如：船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)、鐵路及公路鋼橋以及高速客車轉(zhuǎn)向架等。
2、焊接缺陷引起的應(yīng)力集中：
（1）焊接缺陷——應(yīng)力集中源，對(duì)接頭疲勞強(qiáng)度的影響程度取決于缺陷的種類、方向和位置。
（2）缺陷種類：平面狀缺陷（如裂紋、未熔合等）體積型缺陷（如氣孔、夾渣等）
① 裂紋：如熱裂紋、冷裂紋，是嚴(yán)重的應(yīng)力集中源，大幅度降低結(jié)構(gòu)及接頭的疲勞強(qiáng)度。如裂紋面積約為試件橫截面積的百分之10時(shí)，在交變載荷作用下，接頭2×106循環(huán)壽命的疲勞強(qiáng)度下降了百分之55～百分之65。
② 未焊透：
未焊透并非都是缺陷，有些結(jié)構(gòu)要求接頭局部焊透；
未焊透缺陷：表面缺陷（單面焊縫）；內(nèi)部缺陷（雙面焊縫）；
未焊透缺陷對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響不如裂紋嚴(yán)重。
3、焊接缺陷其它因素對(duì)接頭疲勞強(qiáng)度的影響：
（1）表面缺陷比內(nèi)部缺陷的影響大；
（2）與作用力方向垂直的平面缺陷比其它方向的影響大；
（3）位于殘余拉應(yīng)力區(qū)的缺陷比在殘余壓應(yīng)力區(qū)的影響大；
（4）位于應(yīng)力集中區(qū)的缺陷（如悍趾裂紋）比在均勻應(yīng)力場(chǎng)中同樣缺陷的影響大。
4、材料強(qiáng)度對(duì)接頭疲勞強(qiáng)度的影響：
（1）材料的疲勞強(qiáng)度隨著材料本身抗拉強(qiáng)度的增加約以百分之50的比率增加；
（2）接接頭（對(duì)接、角接）的疲勞強(qiáng)度與材料本身的抗拉強(qiáng)度無(wú)關(guān)；
（3）當(dāng)接頭疲勞壽命較短時(shí)，高強(qiáng)鋼接頭的疲勞強(qiáng)度高于低強(qiáng)鋼接頭的疲勞強(qiáng)度。
5、按疲勞破壞的原因分為：腐蝕疲勞；熱疲勞；機(jī)械疲勞按應(yīng)力大小和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分為
（1）低周高應(yīng)變疲勞：作用的應(yīng)力超過(guò)彈性范圍，疲勞循環(huán)次數(shù)小于104~105
（2）周低應(yīng)力疲勞：公稱循環(huán)應(yīng)力小于材料的屈服，疲勞破壞的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于104~105
6、疲勞破壞及影響因素（疲勞裂紋形成過(guò)程）：
（1）疲勞形核：疲勞裂紋首先在應(yīng)力高、強(qiáng)度弱的基體上形成。
（2）擴(kuò)展階段；初始裂紋在交變載荷作用下，當(dāng)裂紋頂部在拉伸應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，由于裂紋頂部大的應(yīng)力集中，使該處晶粒發(fā)生滑移，裂紋張開，頂部向前延伸
7、疲勞斷口可分成三個(gè)區(qū)域：
（1）疲勞裂紋源：肉眼可見晶粒的粗滑移。
（2）勞裂紋擴(kuò)展區(qū)：宏觀有條帶和貝殼狀花紋，每一條輝紋代表一次應(yīng)力(應(yīng)變)循環(huán)及裂紋逐次向前推進(jìn)的位置。對(duì)于高強(qiáng)鋼來(lái)說(shuō)，很難辨認(rèn)明顯的疲勞條紋
（3）瞬時(shí)斷裂區(qū)：一般呈粗晶狀斷口或出現(xiàn)放射棱線，外觀與脆性失穩(wěn)斷裂相似。