什么是焊接钢疲劳？

疲劳会导致焊接钢制零件的工程部件中超过90％的故障发生。固定设备的疲劳问题是一个巨大的问题，但是，在移动设备中，这是至关重要的，因为移动设备承受着无法预测的负载，因此容易遭受疲劳故障的影响。

什么是疲劳？

当您在一次应用中反复移除并重新施加强度不足的负载时，就会发生焊接钢的疲劳。当载荷超过一定阈值时，会在钢上产生微观裂纹，这些裂纹会逐渐达到临界尺寸并意外传播，从而导致结构破坏。缺少融合，形状和穿透力不足等因素会影响结构的疲劳寿命。在焊接钢中，设计缺陷为裂纹形成提供了理想的位置。总体而言，疲劳失效发生得很快，没有初始阶段。

什么是疲劳生活？

工程中的疲劳寿命一词是指在结构失效发生之前，应力循环的焊接钢可以承受的次数。在处理钢时，工程师始终使用应力大小的理论值进行工作，低于该值，无论应力循环的次数如何，钢都将达到最佳性能。

测试焊接钢疲劳寿命的工程师关注变形，内部缺陷，焊接技术和焊趾处的应力集中。

在识别焊接钢结构和设备中的故障时，有两种常见的故障类型：

静态故障–静态故障始于明显的塑性变形，您可以轻松地对其进行适当的检测和修复。静态故障很少引起突发性和灾难性事故。

疲劳失效–疲劳失效通常始于微观裂缝，裂缝逐渐扩大，从而降低了区域的承载能力。无法及早发现裂缝通常会导致突然的灾难性结构和设备故障。

焊接钢疲劳

在过去的几十年中，工程师花费了大量时间来研究焊接钢的疲劳失效，同时又投入时间和精力来开发一种系统，以使他们能够预测使用寿命并减少结构失效的次数。

由于疲劳相关故障的灾难性性质，工程师使用了不同的非破坏性技术来检查和测试疲劳轨迹，例如，目视检查和超声成像等。但是，防止疲劳相关灾难的主要成就集中在解决焊接设计和制造中的疲劳问题的焊接技术上。

焊接改进技术

焊接从本质上减少了钢零件和结构的疲劳寿命，这对连续设计提出了挑战。设计师和工程师使用不同的技术来延长焊接钢的疲劳寿命和强度，从而减少与疲劳相关的结构故障。他们包括：

焊趾磨削技术

毛刺磨床使用高速气动磨床，其移动速度高达40,000 rpm。毛刺磨削去除了表面缺陷，并将焊接金属与基板混合，使焊缝具有降低局部应力集中的形状。该过程着重于去除焊趾上的缺陷和咬边。

圆盘磨床通过去除块状夹杂物和咬边来改变焊缝形状。与毛刺磨相比，它更快，因此更具成本效益，但还会留下打磨痕迹，为疲劳裂纹的产生提供了起点。盘式磨削可将发生疲劳的风险降低20％到50％，这比使用毛刺磨削要低。

焊趾重熔技术

焊趾重熔技术将焊缝区域熔化到较浅的深度，从而大大提高了焊缝的疲劳强度。重熔过程使用等离子焊接设备或钨极惰性气体（TIG）。此技术的主要缺点是没有检查标准可帮助您评估过程是否令人满意。

喷丸方法

将两种材料焊接在一起，一旦冷却，就会因焊缝的收缩而产生拉伸残余应力，从而削弱了钢的疲劳强度。改善疲劳强度的一种方法是引入压缩残余应力，从而获得更好的结果。

插拔技术会引入压应力；这是一种冷加工过程，会用工具或小的金属球撞击表面，从而产生塑性变形。最终，压铸工艺改善了疲劳强度，从而提高了钢强度。

缓解压力的方法

与喷丸法不同，应力消除法可减少收缩产生的拉伸残余应力。应力消除技术的重点是改进焊接程序并控制使焊接变形的温度。

一些行业，制造商和工具将焊接钢用作其零件。了解导致设备故障的内部因素对于设计过程至关重要。使用焊接钢的设计师可以创建从一开始就解决疲劳问题的机械。