1、焊接結構的疲勞斷裂:
● 疲勞斷裂是指機件在變動(dòng)載荷下經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間運行發(fā)生的失效現象
● 疲勞斷裂呈低應力脆性斷裂性質(zhì)
① 斷裂發(fā)生在較低的應力下，其zui大循環(huán)應力低于抗拉強度，甚至低于屈服強度；
② 斷裂部位無(wú)宏觀(guān)塑性變形；
③ 斷裂呈突發(fā)性，沒(méi)有預先征兆；
④ 疲勞斷裂在交變應力作用下經(jīng)過(guò)數百次，甚至幾百萬(wàn)次循環(huán)才發(fā)生。
● 疲勞斷裂呈損傷積累過(guò)程
① 金屬材料內部組織首先在局部區域發(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、擴展、斷裂。
● 疲勞斷裂是焊接鋼結構失效的一種主要形式，在焊接結構斷裂事故中，疲勞失效約占90%。如：船舶及海洋工程結構、鐵路及公路鋼橋以及高速客車(chē)轉向架等。
2、焊接缺陷引起的應力集中：
● 焊接缺陷——
應力集中源，對接頭疲勞強度的影響程度取決于缺陷的種類(lèi)、方向和位置。
● 缺陷種類(lèi)：平面狀缺陷（如裂紋、未熔合等）體積型缺陷（如氣孔、夾渣等）
⑴ 裂紋：如熱裂紋、冷裂紋，是嚴重的應力集中源，大幅度降低結構及接頭的疲勞強度。如裂紋面積約為試件橫截面積的10%時(shí)，在交變載荷作用下，接頭2×106循環(huán)壽命的疲勞強度下降了55%～65%。
⑵ 未焊透：
◎ 未焊透并非都是缺陷，有些結構要求接頭局部焊透；
◎ 未焊透缺陷：①表面缺陷（單面焊縫）；②內部缺陷（雙面焊縫）；
◎ 未焊透缺陷對疲勞強度的影響不如裂紋嚴重。
3、焊接缺陷其它因素對接頭疲勞強度的影響：
● 表面缺陷比內部缺陷的影響大；
● 與作用力方向垂直的平面缺陷比其它方向的影響大；
● 位于殘余拉
應力區的缺陷比在殘余壓
應力區的影響大；
● 位于應力集中區的缺陷（如悍趾裂紋）比在均勻
應力場(chǎng)中同樣缺陷的影響大。
焊接
應力大大削弱構件的安全性能，因此應加強螺旋焊管焊縫的無(wú)損檢測力度，確保焊接質(zhì)量，否則在重要的鋼結構場(chǎng)合不宜使用螺旋埋弧焊管。
4、材料強度對接頭疲勞強度的影響：
● 材料的疲勞強度隨著(zhù)材料本身抗拉強度的增加約以50%的比率增加；
● 接接頭（對接、角接）的疲勞強度與材料本身的抗拉強度無(wú)關(guān)；
● 當接頭疲勞壽命較短時(shí)，高強鋼接頭的疲勞強度高于低強鋼接頭的疲勞強度。
5、按疲勞破壞的原因分為：腐蝕疲勞；熱疲勞；機械疲勞按應力大小和應力循環(huán)次數分為
● 低周高應變疲勞：作用的
應力超過(guò)彈性范圍，疲勞循環(huán)次數小于104~105
● 周低
應力疲勞：公稱(chēng)循環(huán)
應力小于材料的屈服極限，疲勞破壞的
應力循環(huán)次數大于104~105
6、疲勞破壞及影響因素（疲勞裂紋形成過(guò)程）：
● 疲勞形核：疲勞裂紋首先在應力zui高、強度zui弱的基體上形成。
● 擴展階段；初始裂紋在交變載荷作用下，當裂紋尖端處在拉伸應力場(chǎng)時(shí)，由于裂紋尖端極大的應力集中，使該處晶粒發(fā)生滑移，裂紋張開(kāi)，尖端向前延伸
● 瞬時(shí)斷裂階段：當疲勞裂紋擴展到材料的強度極限時(shí)，疲勞裂紋達到臨界裂紋尺寸而產(chǎn)生瞬時(shí)斷裂。
7、疲勞斷口可分成三個(gè)區域：
● 疲勞裂紋源：肉眼可見(jiàn)晶粒的粗滑移。
● 勞裂紋擴展區：宏觀(guān)有條帶和貝殼狀花紋，每一條輝紋代表一次應力(應變)循環(huán)及裂紋逐次向前推進(jìn)的位置。對于高強鋼來(lái)說(shuō)，很難辨認明顯的疲勞條紋
● 瞬時(shí)斷裂區：一般呈粗晶狀斷口或出現放射棱線(xiàn)，外觀(guān)與脆性失穩斷裂相似。
8、焊接接頭疲勞強度計算（疲勞設計方法分類(lèi)）：
● 許用
應力設計法：把各種構件和接頭試驗疲勞強度除以特殊安全系數作為許用應力(疲勞極限、非破壞概率95％的2×106次疲勞強度等)，使設計載荷引起
應力zui大值不超過(guò)其許用
應力，從而確定構件斷面尺寸設計方法。
● 安全壽命設計：傳統疲勞設計方法都是安全壽命設計。所謂安全壽命指在某一環(huán)境下，在已知小于疲勞破壞許用
應力的zui大負載概率時(shí)工作的循環(huán)次數。由σ-N曲線(xiàn)獲得σr，并利用σmax-σmin疲勞圖進(jìn)行設計。
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