影响金属结构疲劳强度的因素(“疲”了？想要稳住这份工，赶紧认识下疲劳失效)

Posted 2023-05-26

篇首语：别裁伪体亲风雅，转益多师是汝师。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了影响金属结构疲劳强度的因素(“疲”了？想要稳住这份工，赶紧认识下疲劳失效)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

影响金属结构疲劳强度的因素(“疲”了？想要稳住这份工，赶紧认识下疲劳失效)

看到这个标题，

最近的你“疲”了么？

疲劳是一种主观不适感觉，但客观上会在同等条件下，失去其完成原来所从事的正常活动或工作能力。

如果材料疲劳尼？

特设观察员带你去了解一下，

let’s go！

材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳，若导致材料开裂就称为疲劳断裂，或疲劳失效，有时也简称为疲劳。

先来康康这个已经“躺平”了的阀门。

“躺平”了的阀门

它怎么了？经历了什么？变“躺平”了？

由于某碱渣废水处理装置排凝支管焊缝处断裂，导致与其连接的阀门开始“躺平”了（此躺平非彼躺平），分析发现排凝支管焊缝的外壁支管侧焊趾部位在管线振动和应力作用下形成启裂源，由外向内逐步疲劳扩展直至穿透壁厚，造成支管介质泄漏，并导致支管沿焊缝焊趾断裂。

这个是排凝支管焊缝两侧断口形貌

截取下来的两侧断口

用显微镜放大给大家康康！

这是材料发生疲劳开裂的一种微观形貌特征。

疲劳条带（微观特征）

以下为锅炉拉撑板角焊缝位置开裂，分析发现因更换的拉撑板与前管板焊接处未采用弧形过渡段以减少应力集中（有弧形过渡段的未见开裂，相对完整），且存在焊接缺陷导致应力集中愈加严重，越容易形成疲劳源，在锅炉启停与运行过程中的长期振动下，造成疲劳开裂。

拉撑板无弧形过渡段（开裂了）

拉撑板有弧形过渡段（很完整）

这是材料发生疲劳开裂的一种宏观形貌特征。

疲劳贝壳花纹（宏观特征）

以下为风机轴发生断裂，分析发现断裂位置位于轴颈与轴身变径位置（轴肩处），因风机轴轴颈堆焊（堆焊是因为轴长期使用出现磨损，导致轴颈与轴承打滑）及加工维修引起轴颈与轴身变径处显微组织变化，焊道焊趾、孔洞缺陷和键槽位置成为严重应力集中部位，在交变载荷作用下，局部应力集中部位产生疲劳裂纹源，并快速扩展直至风机轴发生断裂。

轴发生断裂的风机

这是风机轴堆焊修复后的轴颈外壁形貌，残留有孔洞缺陷。

轴颈外壁孔洞缺陷

这是材料发生疲劳开裂的一种微观形貌特征。

断口台阶处的“轮胎压痕”（微观特征）

金属构件一言不合就发生疲劳，如何有效提高金属结构疲劳强度，小君马上话你知。

主要有以下几点：（1）合理设计构件的外形，构件不应出现截面突变，选择比较平整的过过渡圆角半径（如上述锅炉拉撑板的断裂）；（2）提高构件的表面加工质量，因加工引起的表层损伤（如上述风机轴的断裂），容易引起应力集中，对于疲劳强度要求高的构件，应精加工提高的表面质量；（3）提高构件表面强度，采用表面淬火、渗碳、渗氮、氰化的方法提高表层材料的抗疲劳强度；（4）减少构件的振动，降低等效应力，减轻疲劳损伤。

如果构件发生了失效，切记保留失效部位的完整性，通过进行失效分析，了解失效起因，这样才能更好的开展预防工作。广州承压院设有广州市特种设备事故鉴定中心、广东省特种设备事故鉴定工程技术研究中心，是获中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可的压力容器失效分析机构。

今天，你get到了么?

（如需要转载请与小编联系，未经同意请勿引用转载）