Langkah-langkah untuk meningkatkan kekuatan lelah struktur las
1) Mengurangi konsentrasi tegangan sumber retak lelah pada sambungan las dan titik konsentrasi tegangan struktur, menghilangkan atau mengurangi semua cara konsentrasi tegangan, dapat meningkatkan kekuatan lelah struktur.
(1) Mengadopsi bentuk struktur yang wajar
① Utamakan sambungan tumpul, usahakan tidak menggunakan sambungan tumpang; Sambungan berbentuk T atau sambungan sudut diubah menjadi sambungan tumpul, sehingga las terhindar dari bagian sudut; Bila menggunakan sambungan berbentuk T atau sambungan sudut, sebaiknya menggunakan las tumpul yang sepenuhnya permeabel.
② Cobalah untuk menghindari desain beban eksentrik, sehingga gaya internal anggota menjadi halus dan terdistribusi secara merata, serta tidak menimbulkan tegangan tambahan.
③ Untuk mengurangi perubahan penampang secara tiba-tiba, ketika ketebalan pelat atau lebar pelat sangat berbeda dan diperlukan penyambungan, area transisi yang halus harus dirancang; Sudut atau pojok yang tajam pada struktur harus dibuat menjadi bentuk busur, dan semakin besar radius kelengkungan, semakin baik.
④ Hindari konvergensi spasial dari las tiga arah, cobalah untuk tidak mengatur las di area konsentrasi tegangan, dan cobalah untuk tidak mengatur las melintang pada anggota tegangan utama; Jika tidak dapat dihindari, perlu untuk memastikan kualitas las internal dan eksternal dan mengurangi konsentrasi tegangan di ujung kaki.
⑤Las tumpul hanya dapat dilas pada satu sisi, dan pelat penyangga permanen tidak boleh diletakkan di belakang struktur penting; Hindari penggunaan las terputus-putus karena terdapat konsentrasi tegangan tinggi di awal dan akhir setiap pengelasan.
(2) Bentuk las yang benar dan kualitas las dalam dan luar yang baik
(1) Tinggi sisa las sambungan pantat harus sekecil mungkin, dan yang terbaik adalah meratakan (atau menggiling) datar setelah pengelasan tanpa meninggalkan tinggi sisa;
② Yang terbaik adalah menggunakan las fillet dengan permukaan cekung untuk sambungan berbentuk T, tanpa las fillet dengan konveksitas;
③ Ujung las pada pertemuan antara permukaan logam dasar dan las harus disalurkan dengan lancar, dan ujung las harus digiling atau dilebur kembali dengan busur argon bila perlu untuk mengurangi konsentrasi tegangan di sana.
Semua cacat pengelasan memiliki tingkat konsentrasi tegangan yang berbeda, terutama cacat pengelasan serpih, seperti retak, tidak tembus, tidak menyatu, dan tergigitnya tepi, dll., memiliki dampak terbesar pada kekuatan lelah. Oleh karena itu, dalam desain struktur, perlu dipastikan bahwa setiap las mudah dilas, untuk mengurangi cacat pengelasan, dan cacat yang melebihi standar harus dihilangkan.
2) Sesuaikan tegangan sisa
Tegangan tekan sisa pada permukaan anggota atau konsentrasi tegangan dapat meningkatkan kekuatan lelah struktur yang dilas. Misalnya, dengan menyesuaikan urutan pengelasan dan pemanasan lokal, dimungkinkan untuk memperoleh medan tegangan sisa yang kondusif untuk meningkatkan kekuatan lelah. Selain itu, penguatan deformasi permukaan, seperti penggulungan, pemukulan, atau peening tembak, juga dapat diadopsi untuk membuat deformasi dan pengerasan plastik permukaan logam, dan menghasilkan tegangan tekan sisa pada lapisan permukaan untuk mencapai tujuan peningkatan kekuatan lelah.
Tegangan tekan sisa di bagian atas takik dapat diperoleh dengan menggunakan peregangan pra-beban lebih satu kali untuk anggota bertakik. Hal ini karena tanda tegangan sisa takik setelah pembongkaran elastis selalu berlawanan dengan tanda tegangan takik selama pembebanan (elastoplastik). Metode ini tidak cocok untuk pembebanan berlebih tekukan atau pembebanan tarik ganda. Sering dikombinasikan dengan uji penerimaan struktural, seperti bejana tekan untuk uji hidraulik, dapat memainkan peran tarik pra-beban lebih.
3) Meningkatkan struktur dan sifat material
Pertama-tama, peningkatan kekuatan lelah logam dasar dan logam las juga harus dipertimbangkan dari kualitas intrinsik material. Kualitas metalurgi material harus ditingkatkan untuk mengurangi inklusi di dalamnya. Komponen penting dapat dibuat dari bahan dari proses peleburan seperti peleburan vakum, degassing vakum, dan bahkan peleburan ulang elektroslag untuk memastikan kemurnian; Masa pakai lelah baja butiran dapat ditingkatkan dengan pemurnian pada suhu kamar. Mikrostruktur terbaik dapat diperoleh dengan perlakuan panas, dan plastisitas dan ketangguhan dapat ditingkatkan sementara kekuatannya ditingkatkan. Martensit temper, martensit karbon rendah, dan bainit rendah memiliki ketahanan lelah yang lebih tinggi. Kedua, kekuatan, plastisitas, dan ketangguhan harus cukup cocok. Kekuatan adalah kemampuan material untuk menahan putus, tetapi material berkekuatan tinggi sensitif terhadap takik. Fungsi utama plastisitas adalah bahwa melalui deformasi plastik, kerja deformasi dapat diserap, puncak tegangan dapat dikurangi, tegangan tinggi dapat didistribusikan kembali, dan ujung takik dan retak dapat dipasivasi, dan ekspansi retak dapat dikurangi atau bahkan dihentikan. Plastisitas dapat memastikan kekuatan permainan penuh. Oleh karena itu, untuk baja berkekuatan tinggi dan baja berkekuatan sangat tinggi, mencoba meningkatkan sedikit plastisitas dan ketangguhan akan secara signifikan meningkatkan ketahanan lelahnya.
4) Tindakan perlindungan khusus
Erosi medium atmosfer sering kali berdampak pada kekuatan lelah material, sehingga sebaiknya menggunakan lapisan pelindung tertentu. Misalnya, melapisi lapisan plastik yang mengandung bahan pengisi pada konsentrasi tegangan merupakan metode perbaikan yang praktis.
