焊接殘余應(yīng)力對疲勞斷裂的影響

焊接殘余應(yīng)力對疲勞斷裂的影響因環(huán)境條件的差異較為復(fù)雜，與殘余應(yīng)力的分布及大小、材料的彈性性能、殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過程有關(guān)。構(gòu)件在高周往復(fù)荷載作用下殘余應(yīng)力將發(fā)生松弛和重分布。如何考慮殘余應(yīng)力的松弛現(xiàn)象以及其如何影響焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度依然是一個有待解決的問題。

一般認(rèn)為，當(dāng)有壓縮殘余應(yīng)力存在于受交變應(yīng)力作用的構(gòu)件表面時，會提高構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度。疲勞強(qiáng)度在很大程度上依賴于構(gòu)件的表面條件，在實際中，通過構(gòu)件表面硬化處理造成壓縮殘余應(yīng)力來提高其疲勞強(qiáng)度的工作得到了廣泛的應(yīng)用。另外冷加工和熱處理對材料的疲勞強(qiáng)度都會產(chǎn)生影響，產(chǎn)生的宏觀殘余應(yīng)力與作用應(yīng)力疊加，而微觀殘余應(yīng)力在循環(huán)荷載作用下使微觀塑性區(qū)累積變形并產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而造成內(nèi)部裂紋的發(fā)展。迄今進(jìn)行的大多數(shù)疲勞試驗中焊件均處于焊態(tài)或消除應(yīng)力狀態(tài)，這對區(qū)分各種不同因素的影響增加了困難，目前對于殘余應(yīng)力如何影響裂紋擴(kuò)展和殘余應(yīng)力在循環(huán)荷載下的再分布情況仍需多作進(jìn)一步試驗。焊接殘余應(yīng)力如何影響疲勞強(qiáng)度仍是現(xiàn)實研究的重要課題。

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