वेल्डेड संरचनाओं की थकान शक्ति में सुधार के उपाय
1) वेल्डेड संयुक्त में थकान दरार स्रोत के तनाव एकाग्रता को कम करें और तनाव एकाग्रता बिंदु की संरचना, तनाव एकाग्रता के सभी साधनों को खत्म या कम करें, संरचना की थकान शक्ति में सुधार कर सकते हैं।
(1) एक उचित संरचनात्मक रूप अपनाएं
① बट जोड़ों को प्राथमिकता दें, लैप जोड़ों का उपयोग न करने का प्रयास करें; टी-आकार के जोड़ या कोण जोड़ को बट जोड़ में बदल दिया जाता है, ताकि वेल्ड कोने वाले हिस्से से बच जाए; टी-जोड़ों या कोण जोड़ों का उपयोग करते समय, पूरी तरह से पारगम्य बट वेल्ड का उपयोग करना वांछनीय है।
② विलक्षण भार के डिजाइन से बचने की कोशिश करें, ताकि सदस्य का आंतरिक बल सुचारू और समान रूप से वितरित हो, और अतिरिक्त तनाव पैदा न हो।
③ अनुभाग के अचानक परिवर्तन को कम करने के लिए, जब प्लेट की मोटाई या प्लेट की चौड़ाई बहुत अलग होती है और डॉकिंग की आवश्यकता होती है, तो एक चिकनी संक्रमण क्षेत्र को डिज़ाइन किया जाना चाहिए; संरचना पर तेज कोने या कोने को एक चाप आकार में बनाया जाना चाहिए, और वक्रता की त्रिज्या जितनी बड़ी होगी, उतना ही बेहतर होगा।
④ तीन-तरफ़ा वेल्ड के स्थानिक अभिसरण से बचें, तनाव एकाग्रता क्षेत्र में वेल्ड को सेट न करने का प्रयास करें, और मुख्य तनाव सदस्यों पर अनुप्रस्थ वेल्ड को सेट न करने का प्रयास करें; जब अपरिहार्य हो, तो वेल्ड की आंतरिक और बाहरी गुणवत्ता सुनिश्चित करना और पैर की अंगुली पर तनाव एकाग्रता को कम करना आवश्यक है।
⑤बट वेल्ड को केवल एक तरफ वेल्डेड किया जा सकता है, और स्थायी बैकिंग प्लेट को महत्वपूर्ण संरचना के पीछे रखने की अनुमति नहीं है; आंतरायिक वेल्ड का उपयोग करने से बचें क्योंकि प्रत्येक वेल्ड के शुरुआती छोर पर उच्च तनाव एकाग्रता होती है।
(2) सही वेल्ड आकार और अंदर और बाहर अच्छी वेल्ड गुणवत्ता
(1) बट संयुक्त वेल्ड की अवशिष्ट ऊंचाई यथासंभव छोटी होनी चाहिए, और किसी भी अवशिष्ट ऊंचाई को छोड़े बिना वेल्डिंग के बाद समतल करना (या पीसना) सबसे अच्छा है;
② टी-आकार के जोड़ों के लिए अवतल सतहों के साथ फिलेट वेल्ड का उपयोग करना सबसे अच्छा है, बिना उत्तलता के फिलेट वेल्ड के;
③ वेल्ड और आधार धातु की सतह के जंक्शन पर टो को सुचारू रूप से पारगमन किया जाना चाहिए, और यदि आवश्यक हो तो वहां तनाव एकाग्रता को कम करने के लिए टो को पीसना या आर्गन आर्क को फिर से पिघलाना चाहिए।
सभी वेल्डिंग दोषों में तनाव सांद्रता की अलग-अलग डिग्री होती है, विशेष रूप से फ्लेक वेल्डिंग दोष, जैसे दरारें, गैर-प्रवेश, गैर-संलयन और किनारे काटने आदि, थकान शक्ति पर सबसे अधिक प्रभाव डालते हैं। इसलिए, संरचनात्मक डिजाइन में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि प्रत्येक वेल्ड को वेल्ड करना आसान हो, ताकि वेल्डिंग दोषों को कम किया जा सके, और मानक से अधिक दोषों को हटाया जाना चाहिए।
2) अवशिष्ट तनाव को समायोजित करें
सदस्य की सतह पर अवशिष्ट संपीड़न तनाव या तनाव एकाग्रता वेल्डेड संरचना की थकान शक्ति में सुधार कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, वेल्डिंग अनुक्रम और स्थानीय हीटिंग को समायोजित करके, अवशिष्ट तनाव क्षेत्र प्राप्त करना संभव है जो थकान शक्ति में सुधार के लिए अनुकूल है। इसके अलावा, रोलिंग, हैमरिंग या शॉट पीनिंग जैसे सतह विरूपण सुदृढ़ीकरण को भी अपनाया जा सकता है ताकि धातु की सतह को प्लास्टिक विरूपण और सख्त बनाया जा सके, और थकान शक्ति में सुधार के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए सतह परत में अवशिष्ट संपीड़न तनाव का उत्पादन किया जा सके।
नोच के शीर्ष पर अवशिष्ट संपीड़न तनाव नोच किए गए सदस्य के लिए एक बार के पूर्व-अधिभार खिंचाव का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि लोचदार अनलोडिंग के बाद नोच अवशिष्ट तनाव का संकेत हमेशा (इलास्टोप्लास्टिक) लोडिंग के दौरान नोच तनाव के संकेत के विपरीत होता है। यह विधि झुकने वाले अधिभार या कई तन्यता लोडिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। इसे अक्सर संरचनात्मक स्वीकृति परीक्षणों के साथ जोड़ा जाता है, जैसे कि हाइड्रोलिक परीक्षणों के लिए दबाव वाहिकाओं, एक पूर्व-अधिभार तन्यता भूमिका निभा सकते हैं।
3) सामग्री की संरचना और गुणों में सुधार
सबसे पहले, बेस मेटल और वेल्ड मेटल की थकान शक्ति में सुधार को सामग्री की आंतरिक गुणवत्ता से भी माना जाना चाहिए। इसमें शामिल होने को कम करने के लिए सामग्री की धातुकर्म गुणवत्ता में सुधार किया जाना चाहिए। शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए वैक्यूम मेल्टिंग, वैक्यूम डिगैसिंग और यहां तक कि इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग जैसी गलाने की प्रक्रियाओं से सामग्री से महत्वपूर्ण घटक बनाए जा सकते हैं; कमरे के तापमान पर शोधन करके अनाज स्टील के थकान जीवन को बेहतर बनाया जा सकता है। गर्मी उपचार द्वारा सबसे अच्छा माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त किया जा सकता है, और ताकत बढ़ाने के दौरान प्लास्टिसिटी और क्रूरता में सुधार किया जा सकता है। टेम्पर्ड मार्टेंसाइट, कम कार्बन मार्टेंसाइट और कम बैनाइट में उच्च थकान प्रतिरोध होता है। दूसरे, ताकत, प्लास्टिसिटी और क्रूरता का उचित मिलान किया जाना चाहिए। ताकत टूटने का विरोध करने की एक सामग्री की क्षमता है, लेकिन उच्च शक्ति वाली सामग्री पायदान के प्रति संवेदनशील होती है। प्लास्टिसिटी का मुख्य कार्य यह है कि प्लास्टिक विरूपण के माध्यम से, विरूपण कार्य को अवशोषित किया जा सकता है, तनाव शिखर को कम किया जा सकता है, उच्च तनाव को पुनर्वितरित किया जा सकता है, और पायदान और दरार की नोक को निष्क्रिय किया जा सकता है, और दरार विस्तार को कम किया जा सकता है या रोका भी जा सकता है। प्लास्टिसिटी यह सुनिश्चित कर सकती है कि पूर्ण खेल की ताकत हो। इसलिए, उच्च शक्ति वाले स्टील और अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील के लिए, थोड़ी प्लास्टिसिटी और कठोरता में सुधार करने की कोशिश करने से इसकी थकान प्रतिरोध में काफी सुधार होगा।
4) विशेष सुरक्षा उपाय
वायुमंडलीय माध्यम क्षरण अक्सर सामग्रियों की थकान शक्ति पर प्रभाव डालता है, इसलिए एक निश्चित सुरक्षात्मक कोटिंग का उपयोग करना फायदेमंद होता है। उदाहरण के लिए, तनाव सांद्रता पर भराव युक्त प्लास्टिक परत को कोटिंग करना एक व्यावहारिक सुधार विधि है।
