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,，增加壽命是一個方法,。增加預(yù)壓，不代表說一定會從這個圓角處破壞，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。大俠認可哪個理論都沒有問題,，關(guān)鍵是如何說清R200處的一點點壓應(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，因為純徑向力的疲勞結(jié)果不應(yīng)該是環(huán)狀的）,，是說在傳動扭矩夠的情況下,，其大小和裂紋沒有關(guān)系嗎？,？,。
. L/ C$ ^4 f' \" F' E: P$ g4 V（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,。）,，這一點是公認的。從統(tǒng)計看裂紋集中在某個區(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。濟南二機廠在大型機床的修復(fù)上有豐富的經(jīng)驗,。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。
機車車輛車軸的保護和修復(fù)
* ^  W" |, T8 C/ g& y4 ^3 @    車軸是列車運行的關(guān)鍵部件,，其與車輪,、軸承和制動盤等零件均采用過盈配合連接。車軸在列車運行過程中承受著交變載荷和軸頸后部的對稱彎曲應(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,，或在與機車傳動齒輪過盈配合的齒輪嵌入部均可產(chǎn)生微動,。該微動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。微動會降低過盈量和退輪力,，還會在循環(huán)應(yīng)力作用下引起裂紋的擴展,，導(dǎo)致車軸疲勞強度降低或早期斷裂。由此可見,，車軸的微動損傷是危及行車安全的巨大隱患,。
+ y. @9 J: }% f! q" _0 I7 U) t    從國內(nèi)外經(jīng)驗來看，為防止車軸輪座處的微動損傷,，在車軸的制造過程中,，除采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施以外，在工藝上還采用了表面強化措施,，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拉傷車軸配合表面,；另一方面,，可消除配合表面的微動損傷，提高車軸的疲勞強度,。德國E120機車及ICE動力車車軸輪座處均采用了噴鉬處理,。實踐證明噴鉬層具有良好的抗擦傷性能，能防止輪軸裝拆時拉傷車軸表面,。
9 G7 J; U, P8 w. N# \5 F# g    俄羅斯在噴涂修復(fù)車軸軸頸方面進行了大量的研究,，并進行了生產(chǎn)性試驗。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,。對于只進行滾壓而不噴涂的車軸而言,，疲勞極限隨試驗次數(shù)增加而下降的情況非常明顯,；而對噴涂試樣而言，在試驗次數(shù)增加至1000次循環(huán)時疲勞極限并不降低,。此技術(shù)已經(jīng)在烏克蘭斯塔勒斯克車輛修理工廠進行了修復(fù)車輛車軸軸頸工藝的生產(chǎn)性試驗,。部分貨車經(jīng)1O萬km運行表明，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)濟效益,，據(jù)俄羅斯方面統(tǒng)計，車輛車軸2個軸頸的噴涂修復(fù)成本大約是新車軸成本的8％,；機車車軸2個軸頸的噴涂修復(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)計每根軸可獲得6O萬盧布(1995年價格)的收益。國內(nèi)方面,，北京交通大學(xué),、戚墅堰機車車輛研究所在應(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軸表面,，然后進行模擬車軸工況的微動損傷試驗。研究發(fā)現(xiàn),，涂層的層狀結(jié)構(gòu)有利于阻止微動作用下表面裂紋向縱深擴展形成疲勞裂紋,，提高了車軸的抗微動疲勞能力和使用壽命。對比1.0mm和0.5mm厚度的涂層,，在選定的試驗條件下,，0.5mm厚的修復(fù)涂層具有較高的耐微動疲勞和磨損能力，能延長車軸使用壽命,。

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; R" \3 e0 U, r: r, @
5 x  a  X) g* o: f# V+ W0 G! ]（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疲勞產(chǎn)生的吧,？
" d' t* B! D- E6 W微動疲勞
1 w' h5 j( Z5 L. G% y微動疲勞是指構(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)生小振幅相對滑動而導(dǎo)致構(gòu)件導(dǎo)致部件疲勞強度降低或早期斷裂的現(xiàn)象。
所謂微動就是名義上相對靜止的兩個固體,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)的相對滑動,，相對滑動幅度在5～400μm,。
5 ~9 _3 m: i5 S: \微動現(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,，還沒有一個完滿的理論能解釋所觀察到的全部微動損傷現(xiàn)象和實驗結(jié)果,。
7 R0 W- h+ T$ n7 R. N1 g' s5 N& t) A   
微動按其損傷形式分為三類，微動磨損,、微動腐蝕和微動疲勞,，其中微動疲勞是最為常見也是危害最大的一種。交變載荷和微動能促使疲勞裂紋早期萌生和早期擴展,，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失效，這一現(xiàn)象就被稱為材料的微動疲勞,。微動疲勞損傷是各種壓配合或收縮配合構(gòu)件在交變應(yīng)力或振動作用下的主要破壞形式,，且在實際工作的條件下幾乎不能避免。

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大俠,，對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).
: i. J8 |, ~5 P' }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,。危險斷面在過渡圓弧區(qū),；新干線是小直徑比，大過渡圓弧,。危險斷面在輪座過盈配合區(qū)域,。對輪座區(qū)域進行高頻淬火，引入較高的表面殘余壓應(yīng)力,，提高輪座區(qū)域耐微動損傷的疲勞強度,。
# x' x" N3 K9 L6 ?% B大俠看到這個圖，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說明。
現(xiàn)在使用中的軸過渡區(qū)的直徑比為1.125,；對軸裂紋區(qū)域原設(shè)計也進行過直徑加大處理,，過渡區(qū)的直徑比達到了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
! B) a+ `1 U  ]* A7 t5 o9 R2 a個人建議你焊接后增加一個應(yīng)力槽,。

啥叫應(yīng)力槽
0 w" R5 [% r) m) R

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 ...

( J5 P: F1 u: i: p4 m! o1 E6 h5 Z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,。
我很久不回復(fù)你，是因為明明一個東西是可以討論的,，但是你總是喜歡釣魚似的一點點擠,，這樣沒有意思。你陳述清楚你的思路,，表述清楚你認為的觀點,，我再表達我的觀點，這樣才形成交流,。不然,，這樣一點點擠是很沒有意思的,，我也不會有那個耐心,。
回頭來說疲勞。
8 g1 J4 j2 L9 x4 ^" S無論你是應(yīng)用哪種已知的疲勞理論,，疲勞學(xué)都是在研究一個在交變載荷下裂紋擴張的技術(shù),。
  Q/ i& b6 @4 h* I! r3 {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,，裂紋就會擴張，當(dāng)擴張超過一個百分比后,，就會發(fā)生斷裂,。
; O0 C: f  j3 M7 }; T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。這種裂紋會隨著交變載荷生長,，使得材料的屈服強度降低,。當(dāng)屈服強度低于一定值以后，就會從你結(jié)構(gòu)上的高應(yīng)力點開始斷裂,。這個變化同材料松弛有點像,。另一種是錯位說。講交變下,，材料內(nèi)部的各原子鏈的斷裂和重組出現(xiàn)的錯位斷裂,。這些都沒問題。
7 n9 W8 g- \& {/ O, ]/ [- s但是所有這些都講述一個情況,，或者說一個前提,，只要是疲勞，就必須存在拉應(yīng)力,�,；蛘哌@么說，沒有拉應(yīng)力,，也就沒有疲勞,。
5 _5 h2 n0 F! `5 P, ~5 h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,。1,，增大局部強度。2,，形成局部預(yù)壓力,，或者說殘余壓應(yīng)力。對于后者,，是針對某一特定方向拉應(yīng)力的有效辦法,。只要針對的方向正確，可以這么說,，只要這個殘余壓應(yīng)力沒有被抵消掉,，你的材料就不該被破壞。
7 T8 t9 |( R( @接著,，再說所謂的微動破壞,。這個，你別管到底世界上哪家的理論更成熟，哪權(quán)威,。微動只是一個應(yīng)用學(xué)術(shù)延伸,。微動的本質(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,。那么所有問題其實你不用搞那么復(fù)雜,。什么微動磨損，什么微動疲勞,。說到底,，最基礎(chǔ)的就是切應(yīng)力問題。你明白這個,，剩下的就是如何疊加應(yīng)力圖譜,。當(dāng)然，微動磨損同你的切向力只是存在一個聯(lián)系,，直接產(chǎn)生微動破壞的是你配合面的摩擦力,。但是顯然,，每一個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,，最終研究和確認的就是分布不均的摩擦力的位置,。
7 Q* S# ~& j( T: F! W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
4 v6 [/ K4 y9 Y7 M8 @啥叫應(yīng)力槽

; S+ k8 @2 t4 s# C" y& c( B5 C一般是臺階軸連接加圓弧連接的槽子

張曉剛zxg

學(xué)習(xí)了