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如何提高鋼材抗疲勞斷裂和應(yīng)力腐蝕斷裂的能力

？

2020-04-06來(lái)源：鋼丸姐點(diǎn)擊：1471次

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

，近年來(lái)

，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者提出了表面形變

、強(qiáng)化工藝技術(shù)的新概念

。它是借助改變鋼材等材料表面的完整性來(lái)改變鋼鐵材料等抗疲勞斷裂和應(yīng)力腐蝕斷裂的能力

。

　　表面形變強(qiáng)化工藝技術(shù)有很多種

，惟獨(dú)噴丸(砂)工藝具有適應(yīng)性廣

、工藝簡(jiǎn)單、能耗低

、成本低廉

、強(qiáng)化效果好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合鋼結(jié)構(gòu)的焊縫處理

。

　　噴砂(丸)以后

，被改變鋼材表面完整性包括表面粗糙度、表面結(jié)構(gòu)與相結(jié)構(gòu)

、表層的殘余應(yīng)力狀態(tài)等

。

　　同時(shí)**上許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)主要承載件也采用噴丸工藝。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程中常用的鐵基合金

，如鑄鋼

，結(jié)構(gòu)鋼(包括超高強(qiáng)度鋼)、彈簧鋼不銹鋼等均可采用表面噴丸工藝

。

　　研究表面：噴丸過(guò)程是磨料流不斷撞擊鋼材表面

，并使鋼材表面在深度為0.1~0.7mm范圍內(nèi)發(fā)生循環(huán)塑性變形的過(guò)程，也就是說(shuō)

，噴丸過(guò)程就是表層材料承受疲勞載荷的過(guò)程

。它不僅使表層組織結(jié)構(gòu)與相結(jié)構(gòu)有了變化，改善和提高了材料抗高溫疲勞強(qiáng)度的能力;更重要的是噴丸使常溫下鋼材表面的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化

。噴丸引入的殘余壓應(yīng)力與鋼構(gòu)件承受的交變壓應(yīng)力中的拉應(yīng)力在同一截面疊加后

，使鋼構(gòu)件承受的**大拉應(yīng)力由表面移至次表面，因此疲勞裂紋將萌生于內(nèi)層的次表面區(qū)

，而不再萌生于表面

，從而使鋼材獲得更高于本身所固有的內(nèi)部疲勞極限。

　　有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明

，噴丸可使金屬材料的常溫疲勞極限搞高1.35倍

。在鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)中，對(duì)焊縫等剛度變化的應(yīng)力集中部位以及表面缺陷部位

，必須進(jìn)行適宜的噴丸強(qiáng)化處理

。如在鋼質(zhì)集裝箱制造過(guò)程中

，除了鋼板預(yù)處理的拋丸、噴車(chē)間底漆外

，箱體組裝焊接好后

，還專門(mén)設(shè)置焊縫噴砂工藝，對(duì)所有焊縫及其左右30mm的基體金屬進(jìn)行噴砂處理

，目的也在于有效地改善和提高焊縫部位的疲勞和應(yīng)力腐蝕斷裂抗力

。

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