焊接應(yīng)力消除

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（疲勞破壞的本質(zhì)是拉應(yīng)力破壞，所以通過形成預(yù)壓應(yīng)力，增加壽命是一個(gè)方法。增加預(yù)壓，不代表說一定會(huì)從這個(gè)圓角處破壞，但預(yù)壓的效果依舊存在,。  0疲勞損壞的本質(zhì)是拉應(yīng)力破壞還是切應(yīng)力破壞，不同的力學(xué)大師有各自的理論,。大俠認(rèn)可哪個(gè)理論都沒有問題,，關(guān)鍵是如何說清R200處的一點(diǎn)點(diǎn)壓應(yīng)力，是如何影響到過盈配合區(qū)30mm處的

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（關(guān)于第三條，首先,，你明白過盈配合的壓力分布是不均勻的,。兩側(cè)高中間低。其目的是過盈變形趨于一致,。然后,，你的輪轂所傳遞的外載荷，根據(jù)載荷形式不同,，對(duì)配合面的影響也不同）,，過盈配合的壓應(yīng)力兩側(cè)高中間低指的是什么？

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（對(duì)于扭矩影響，其結(jié)果是不同位置的摩擦力不同,，換句話就是配合處的切應(yīng)力不同,。說白了，就是切應(yīng)力最高的地方就是最后出現(xiàn)裂紋的地方,。這個(gè)你可以有限元模擬,，可以手算。特別是當(dāng)你的扭矩位置偏置的時(shí)候,，結(jié)果不同） ,，這里關(guān)鍵是如何建立應(yīng)力與壽命的關(guān)系？

（純徑向力影響這里可以不討論,，因?yàn)榧儚较蛄Φ钠�勞結(jié)果不應(yīng)該是環(huán)狀的）,，是說在傳動(dòng)扭矩夠的情況下，其大小和裂紋沒有關(guān)系嗎,？,？。
（表面質(zhì)量如果本身有殘缺,，也可能優(yōu)先從殘缺位置出現(xiàn)裂紋,。），這一點(diǎn)是公認(rèn)的,。從統(tǒng)計(jì)看裂紋集中在某個(gè)區(qū)域,，還是要先說明同等材質(zhì)的情況下，為什么該區(qū)域先產(chǎn)生裂紋,。

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陳明先生，您好,。濟(jì)南二機(jī)廠在大型機(jī)床的修復(fù)上有豐富的經(jīng)驗(yàn),。不知下文所講的噴鉬效果真正如何。
zerowing大俠多次在夜間回復(fù),，非常辛苦,。
+ ^  l/ n" I# J4 @機(jī)車車輛車軸的保護(hù)和修復(fù)
    車軸是列車運(yùn)行的關(guān)鍵部件,，其與車輪、軸承和制動(dòng)盤等零件均采用過盈配合連接,。車軸在列車運(yùn)行過程中承受著交變載荷和軸頸后部的對(duì)稱彎曲應(yīng)力,，因此，在車軸與軸承過盈配合的軸頸表面上,，或在與輪轂過盈配合的輪座表面上,，或在與機(jī)車傳動(dòng)齒輪過盈配合的齒輪嵌入部均可產(chǎn)生微動(dòng)。該微動(dòng)所造成的表面損傷包括：產(chǎn)生氧化磨屑,；表面形貌變化,；表面、亞表面塑性變形或出現(xiàn)微觀裂紋,。微動(dòng)會(huì)降低過盈量和退輪力,，還會(huì)在循環(huán)應(yīng)力作用下引起裂紋的擴(kuò)展，導(dǎo)致車軸疲勞強(qiáng)度降低或早期斷裂,。由此可見,，車軸的微動(dòng)損傷是危及行車安全的巨大隱患。
    從國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)來看,，為防止車軸輪座處的微動(dòng)損傷,，在車軸的制造過程中，除采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施以外,，在工藝上還采用了表面強(qiáng)化措施,，其中包括在車軸輪座表面噴涂一種能與基體牢固結(jié)合的特殊覆蓋層—鉬和氧化鉬。經(jīng)過噴鉬處理后的車軸,，一方面可以防止壓裝車輪時(shí)拉傷車軸配合表面,；另一方面，可消除配合表面的微動(dòng)損傷,，提高車軸的疲勞強(qiáng)度,。德國E120機(jī)車及ICE動(dòng)力車車軸輪座處均采用了噴鉬處理。實(shí)踐證明噴鉬層具有良好的抗擦傷性能,，能防止輪軸裝拆時(shí)拉傷車軸表面,。
    俄羅斯在噴涂修復(fù)車軸軸頸方面進(jìn)行了大量的研究，并進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn),。研究發(fā)現(xiàn)電弧噴涂0.15～0.2Omm厚度鉬噴涂層可提高預(yù)磨試樣疲勞極限的4O％,，而經(jīng)滾壓的試樣提高11.5％。隨著單面涂層厚度增大到1.5 mm,，帶涂層試樣的疲勞極限也隨著增加,。對(duì)于只進(jìn)行滾壓而不噴涂的車軸而言，疲勞極限隨試驗(yàn)次數(shù)增加而下降的情況非常明顯；而對(duì)噴涂試樣而言,，在試驗(yàn)次數(shù)增加至1000次循環(huán)時(shí)疲勞極限并不降低,。此技術(shù)已經(jīng)在烏克蘭斯塔勒斯克車輛修理工廠進(jìn)行了修復(fù)車輛車軸軸頸工藝的生產(chǎn)性試驗(yàn)。部分貨車經(jīng)1O萬km運(yùn)行表明,，涂層狀態(tài)是令人滿意的,。
    利用金屬噴涂的方法治理車軸軸頸可以獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)俄羅斯方面統(tǒng)計(jì),，車輛車軸2個(gè)軸頸的噴涂修復(fù)成本大約是新車軸成本的8％,；機(jī)車車軸2個(gè)軸頸的噴涂修復(fù)成本大約是車軸制造成本的5％�,？�納什車輛修理工廠噴涂500根軸頸磨損的車軸,，預(yù)計(jì)每根軸可獲得6O萬盧布(1995年價(jià)格)的收益。國內(nèi)方面,，北京交通大學(xué),、戚墅堰機(jī)車車輛研究所在應(yīng)用熱噴涂修復(fù)車軸方面也開展了研究工作他們將Fe,、Ni,、Cr及A1合金粉末噴涂于模擬試驗(yàn)軸表面，然后進(jìn)行模擬車軸工況的微動(dòng)損傷試驗(yàn),。研究發(fā)現(xiàn),，涂層的層狀結(jié)構(gòu)有利于阻止微動(dòng)作用下表面裂紋向縱深擴(kuò)展形成疲勞裂紋，提高了車軸的抗微動(dòng)疲勞能力和使用壽命,。對(duì)比1.0mm和0.5mm厚度的涂層,，在選定的試驗(yàn)條件下，0.5mm厚的修復(fù)涂層具有較高的耐微動(dòng)疲勞和磨損能力,，能延長車軸使用壽命,。

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2 J, {3 V* _4 M（zerowing  我建議你先找找書，看看疲勞是怎么回事兒,，再提問,。你這樣問，我完全沒辦法答你）,，大俠看這裂紋是微動(dòng)疲勞產(chǎn)生的吧,？
微動(dòng)疲勞
微動(dòng)疲勞是指構(gòu)件在循環(huán)載荷的作用下，由于表面某一部位與其它接觸表面產(chǎn)生小振幅相對(duì)滑動(dòng)而導(dǎo)致構(gòu)件導(dǎo)致部件疲勞強(qiáng)度降低或早期斷裂的現(xiàn)象,。
所謂微動(dòng)就是名義上相對(duì)靜止的兩個(gè)固體,其相互接觸的表面在法向壓力作用下互相擠壓并產(chǎn)生往復(fù)的相對(duì)滑動(dòng),，相對(duì)滑動(dòng)幅度在5～400μm。
0 l0 P8 v; _7 Z  u; X微動(dòng)現(xiàn)象早在1911年就被發(fā)現(xiàn),，學(xué)者們提出了很多理論和見解,，但是到目前為止，還沒有一個(gè)完滿的理論能解釋所觀察到的全部微動(dòng)損傷現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
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微動(dòng)按其損傷形式分為三類,，微動(dòng)磨損,、微動(dòng)腐蝕和微動(dòng)疲勞，其中微動(dòng)疲勞是最為常見也是危害最大的一種,。交變載荷和微動(dòng)能促使疲勞裂紋早期萌生和早期擴(kuò)展,，最后導(dǎo)致構(gòu)件在大大低于材料疲勞極限，甚至低于材料彈性極限時(shí)失效,，這一現(xiàn)象就被稱為材料的微動(dòng)疲勞,。微動(dòng)疲勞損傷是各種壓配合或收縮配合構(gòu)件在交變應(yīng)力或振動(dòng)作用下的主要破壞形式，且在實(shí)際工作的條件下幾乎不能避免,。

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大俠,，對(duì)14樓的圖，在資料中有這樣些數(shù)據(jù):新干線車型D=209,d=190,ρ=100.(D/d=1.1);TGV車型D=212,，d=184, ρ=15.75.(D/d=1.152),；ICE車型 D=190，d=160 ,，ρ=15.75.（D/d=1.188).
資料中還有如下說明：TGV,、ICE的輪座與軸身的過渡圓弧半徑較小，輪座與軸身的直徑比較大,，過渡圓弧處應(yīng)力集中大,。危險(xiǎn)斷面在過渡圓弧區(qū)；新干線是小直徑比,，大過渡圓弧,。危險(xiǎn)斷面在輪座過盈配合區(qū)域。對(duì)輪座區(qū)域進(jìn)行高頻淬火,，引入較高的表面殘余壓應(yīng)力,，提高輪座區(qū)域耐微動(dòng)損傷的疲勞強(qiáng)度。
大俠看到這個(gè)圖,，就斷定該圖不合理,。不知是指的什么，一直沒有見到大俠的詳細(xì)說明,。
現(xiàn)在使用中的軸過渡區(qū)的直徑比為1.125,；對(duì)軸裂紋區(qū)域原設(shè)計(jì)也進(jìn)行過直徑加大處理，過渡區(qū)的直徑比達(dá)到了1.15（圓弧過渡區(qū)采用了兩段圓弧過渡1.122*1.025=1.15）,。加大處理后的軸裂紋區(qū)域也在過盈配合區(qū)域以內(nèi),。

閃耀

zerowing 發(fā)表于 2014-7-5 11:56
個(gè)人建議你焊接后增加一個(gè)應(yīng)力槽。

  P) Z& @- V; d) ]+ f啥叫應(yīng)力槽
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zerowing

642093071 發(fā)表于 2014-7-12 07:01
（zerowing  我建議你先找找書,，看看疲勞是怎么回事兒,，再提問,。你這樣問，我完全沒辦法答你）,，大俠看這裂 ...

6 q) x) h. b; ]/ b5 b, z3 G, s呵呵,，你找了很多資料，但是俺說一句,，這些說了很多的東西,，都不是我讓你看的疲勞的原理。
, B- {9 X& i0 E! }0 Q' S' D我很久不回復(fù)你,，是因?yàn)槊髅饕粋�(gè)東西是可以討論的,，但是你總是喜歡釣魚似的一點(diǎn)點(diǎn)擠，這樣沒有意思,。你陳述清楚你的思路,，表述清楚你認(rèn)為的觀點(diǎn)，我再表達(dá)我的觀點(diǎn),，這樣才形成交流,。不然，這樣一點(diǎn)點(diǎn)擠是很沒有意思的,，我也不會(huì)有那個(gè)耐心,。
3 ?2 _* }$ k- _) t4 }" H回頭來說疲勞。
無論你是應(yīng)用哪種已知的疲勞理論,，疲勞學(xué)都是在研究一個(gè)在交變載荷下裂紋擴(kuò)張的技術(shù),。
. E: Y# h5 l7 r* P2 t' S我讓你檢查表面質(zhì)量,，或者探傷內(nèi)部質(zhì)量,，這是考察前期疲勞必須要做的步驟。當(dāng)然 ,，我說這些的時(shí)候,，你連具體斷裂位置都沒說。這不影響,。前期疲勞的主因是任意既有裂紋或者缺陷都會(huì)在加載后形成嚴(yán)重的應(yīng)力集中,，比你零件結(jié)構(gòu)上的集中要嚴(yán)重得多。在這種情況下,，你加載交變載,，該處應(yīng)力集中值一旦超過屈服值，裂紋就會(huì)擴(kuò)張,，當(dāng)擴(kuò)張超過一個(gè)百分比后,，就會(huì)發(fā)生斷裂。
5 @5 y; J/ u. J% Y3 p  e而長期疲勞不同,，雖然現(xiàn)在有幾種說法,，但基本類似,。一種是微裂紋說。講述的是材料成型后必然存在的一種微小裂紋組織,。這種裂紋會(huì)隨著交變載荷生長,，使得材料的屈服強(qiáng)度降低。當(dāng)屈服強(qiáng)度低于一定值以后,，就會(huì)從你結(jié)構(gòu)上的高應(yīng)力點(diǎn)開始斷裂,。這個(gè)變化同材料松弛有點(diǎn)像。另一種是錯(cuò)位說,。講交變下,，材料內(nèi)部的各原子鏈的斷裂和重組出現(xiàn)的錯(cuò)位斷裂。這些都沒問題,。
- P3 K  S; ~0 G! j! R1 C; J8 X" p0 o但是所有這些都講述一個(gè)情況,，或者說一個(gè)前提，只要是疲勞,，就必須存在拉應(yīng)力,。或者這么說,，沒有拉應(yīng)力,，也就沒有疲勞。
然后,，再說滾壓圓角的影響,。滾壓也好，熱處理也好,，目的只有兩個(gè),。1，增大局部強(qiáng)度,。2,，形成局部預(yù)壓力，或者說殘余壓應(yīng)力,。對(duì)于后者,，是針對(duì)某一特定方向拉應(yīng)力的有效辦法。只要針對(duì)的方向正確,，可以這么說,，只要這個(gè)殘余壓應(yīng)力沒有被抵消掉，你的材料就不該被破壞,。
: s/ O- e& U8 @接著,，再說所謂的微動(dòng)破壞。這個(gè),，你別管到底世界上哪家的理論更成熟,，哪權(quán)威,。微動(dòng)只是一個(gè)應(yīng)用學(xué)術(shù)延伸。微動(dòng)的本質(zhì)還是材料基本力學(xué),。前面的部分,，我給你說了，當(dāng)你把你的扭矩加載上之后,，真正導(dǎo)致你材料破壞的就是扭矩（或者說,，齒輪或者其他扭矩傳遞方式中的切向力）。而你自己畫應(yīng)力元圖就明白,，這切向力的本質(zhì)是臨位單元的拉應(yīng)力,。只不過，相對(duì)拉應(yīng)力破壞來說,，表現(xiàn)的形式是切應(yīng)力破壞,。那么所有問題其實(shí)你不用搞那么復(fù)雜。什么微動(dòng)磨損,，什么微動(dòng)疲勞,。說到底，最基礎(chǔ)的就是切應(yīng)力問題,。你明白這個(gè),，剩下的就是如何疊加應(yīng)力圖譜。當(dāng)然,，微動(dòng)磨損同你的切向力只是存在一個(gè)聯(lián)系,，直接產(chǎn)生微動(dòng)破壞的是你配合面的摩擦力。但是顯然,，每一個(gè)微單元的摩擦力和最后一定等于切向力,。所以，如果你一定要確定破壞位置,，最終研究和確認(rèn)的就是分布不均的摩擦力的位置,。
先說這么多,，你能理解,，你就能以此判斷很多連帶問題。你不能理解我也沒有辦法,。

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閃耀 發(fā)表于 2014-7-12 18:58
啥叫應(yīng)力槽

一般是臺(tái)階軸連接加圓弧連接的槽子

張曉剛zxg

學(xué)習(xí)了