焊接应力消除

642093071

（疲劳破坏的本质是拉应力破坏，所以通过形成预压应力，增加寿命是一个方法。增加预压，不代表说一定会从这个圆角处破坏，但预压的效果依旧存在。  0疲劳损坏的本质是拉应力破坏还是切应力破坏，不同的力学大师有各自的理论。大侠认可哪个理论都没有问题，关键是如何说清R200处的一点点压应力，是如何影响到过盈配合区30mm处的

642093071

（关于第三条，首先，你明白过盈配合的压力分布是不均匀的。两侧高中间低。其目的是过盈变形趋于一致。然后，你的轮毂所传递的外载荷，根据载荷形式不同，对配合面的影响也不同），过盈配合的压应力两侧高中间低指的是什么？

642093071

（对于扭矩影响，其结果是不同位置的摩擦力不同，换句话就是配合处的切应力不同。说白了，就是切应力最高的地方就是最后出现裂纹的地方。这个你可以有限元模拟，可以手算。特别是当你的扭矩位置偏置的时候，结果不同） ，这里关键是如何建立应力与寿命的关系？

3 E/ n( H0 }+ T% ]9 ]（纯径向力影响这里可以不讨论，因为纯径向力的疲劳结果不应该是环状的），是说在传动扭矩够的情况下，其大小和裂纹没有关系吗？？。
. }  `# W) [9 t# N（表面质量如果本身有残缺，也可能优先从残缺位置出现裂纹。），这一点是公认的。从统计看裂纹集中在某个区域，还是要先说明同等材质的情况下，为什么该区域先产生裂纹。

642093071

/ H! o. [# `% M( z: L6 _, [, o& h
陈明先生，您好。济南二机厂在大型机床的修复上有丰富的经验。不知下文所讲的喷钼效果真正如何。
zerowing大侠多次在夜间回复，非常辛苦。
机车车辆车轴的保护和修复
5 ]% S0 R6 a3 @5 ^0 D    车轴是列车运行的关键部件，其与车轮、轴承和制动盘等零件均采用过盈配合连接。车轴在列车运行过程中承受着交变载荷和轴颈后部的对称弯曲应力，因此，在车轴与轴承过盈配合的轴颈表面上，或在与轮毂过盈配合的轮座表面上，或在与机车传动齿轮过盈配合的齿轮嵌入部均可产生微动。该微动所造成的表面损伤包括：产生氧化磨屑；表面形貌变化；表面、亚表面塑性变形或出现微观裂纹。微动会降低过盈量和退轮力，还会在循环应力作用下引起裂纹的扩展，导致车轴疲劳强度降低或早期断裂。由此可见，车轴的微动损伤是危及行车安全的巨大隐患。
    从国内外经验来看，为防止车轴轮座处的微动损伤，在车轴的制造过程中，除采用合理的结构设计措施以外，在工艺上还采用了表面强化措施，其中包括在车轴轮座表面喷涂一种能与基体牢固结合的特殊覆盖层—钼和氧化钼。经过喷钼处理后的车轴，一方面可以防止压装车轮时拉伤车轴配合表面；另一方面，可消除配合表面的微动损伤，提高车轴的疲劳强度。德国E120机车及ICE动力车车轴轮座处均采用了喷钼处理。实践证明喷钼层具有良好的抗擦伤性能，能防止轮轴装拆时拉伤车轴表面。
" }( j* ^# L6 j    俄罗斯在喷涂修复车轴轴颈方面进行了大量的研究，并进行了生产性试验。研究发现电弧喷涂0.15～0.2Omm厚度钼喷涂层可提高预磨试样疲劳极限的4O％，而经滚压的试样提高11.5％。随着单面涂层厚度增大到1.5 mm，带涂层试样的疲劳极限也随着增加。对于只进行滚压而不喷涂的车轴而言，疲劳极限随试验次数增加而下降的情况非常明显；而对喷涂试样而言，在试验次数增加至1000次循环时疲劳极限并不降低。此技术已经在乌克兰斯塔勒斯克车辆修理工厂进行了修复车辆车轴轴颈工艺的生产性试验。部分货车经1O万km运行表明，涂层状态是令人满意的。
    利用金属喷涂的方法治理车轴轴颈可以获得很高的经济效益，据俄罗斯方面统计，车辆车轴2个轴颈的喷涂修复成本大约是新车轴成本的8％；机车车轴2个轴颈的喷涂修复成本大约是车轴制造成本的5％。卡纳什车辆修理工厂喷涂500根轴颈磨损的车轴，预计每根轴可获得6O万卢布(1995年价格)的收益。国内方面，北京交通大学、戚墅堰机车车辆研究所在应用热喷涂修复车轴方面也开展了研究工作他们将Fe、Ni、Cr及A1合金粉末喷涂于模拟试验轴表面，然后进行模拟车轴工况的微动损伤试验。研究发现，涂层的层状结构有利于阻止微动作用下表面裂纹向纵深扩展形成疲劳裂纹，提高了车轴的抗微动疲劳能力和使用寿命。对比1.0mm和0.5mm厚度的涂层，在选定的试验条件下，0.5mm厚的修复涂层具有较高的耐微动疲劳和磨损能力，能延长车轴使用寿命。
8 L" `9 f3 ~+ U

642093071

' H3 S0 I; @# v% x$ R' K& ~
（zerowing  我建议你先找找书，看看疲劳是怎么回事儿，再提问。你这样问，我完全没办法答你），大侠看这裂纹是微动疲劳产生的吧？
! i' t+ g5 m8 I# u6 g8 W2 p% ^微动疲劳
% @8 \4 o) F3 v2 ^8 B微动疲劳是指构件在循环载荷的作用下，由于表面某一部位与其它接触表面产生小振幅相对滑动而导致构件导致部件疲劳强度降低或早期断裂的现象。
所谓微动就是名义上相对静止的两个固体,其相互接触的表面在法向压力作用下互相挤压并产生往复的相对滑动，相对滑动幅度在5～400μm。
微动现象早在1911年就被发现，学者们提出了很多理论和见解，但是到目前为止，还没有一个完满的理论能解释所观察到的全部微动损伤现象和实验结果。
   
微动按其损伤形式分为三类，微动磨损、微动腐蚀和微动疲劳，其中微动疲劳是最为常见也是危害最大的一种。交变载荷和微动能促使疲劳裂纹早期萌生和早期扩展，最后导致构件在大大低于材料疲劳极限，甚至低于材料弹性极限时失效，这一现象就被称为材料的微动疲劳。微动疲劳损伤是各种压配合或收缩配合构件在交变应力或振动作用下的主要破坏形式，且在实际工作的条件下几乎不能避免。

642093071

大侠，对14楼的图，在资料中有这样些数据:新干线车型D=209,d=190,ρ=100.(D/d=1.1);TGV车型D=212，d=184, ρ=15.75.(D/d=1.152)；ICE车型 D=190，d=160 ，ρ=15.75.（D/d=1.188).
资料中还有如下说明：TGV、ICE的轮座与轴身的过渡圆弧半径较小，轮座与轴身的直径比较大，过渡圆弧处应力集中大。危险断面在过渡圆弧区；新干线是小直径比，大过渡圆弧。危险断面在轮座过盈配合区域。对轮座区域进行高频淬火，引入较高的表面残余压应力，提高轮座区域耐微动损伤的疲劳强度。
大侠看到这个图，就断定该图不合理。不知是指的什么，一直没有见到大侠的详细说明。
现在使用中的轴过渡区的直径比为1.125；对轴裂纹区域原设计也进行过直径加大处理，过渡区的直径比达到了1.15（圆弧过渡区采用了两段圆弧过渡1.122*1.025=1.15）。加大处理后的轴裂纹区域也在过盈配合区域以内。

闪耀

zerowing 发表于 2014-7-5 11:56
个人建议你焊接后增加一个应力槽。

" M" t& g1 c: [3 O) i, P啥叫应力槽

zerowing

642093071 发表于 2014-7-12 07:01
（zerowing  我建议你先找找书，看看疲劳是怎么回事儿，再提问。你这样问，我完全没办法答你），大侠看这裂 ...

呵呵，你找了很多资料，但是俺说一句，这些说了很多的东西，都不是我让你看的疲劳的原理。
我很久不回复你，是因为明明一个东西是可以讨论的，但是你总是喜欢钓鱼似的一点点挤，这样没有意思。你陈述清楚你的思路，表述清楚你认为的观点，我再表达我的观点，这样才形成交流。不然，这样一点点挤是很没有意思的，我也不会有那个耐心。
9 x  L1 W% _1 G+ N回头来说疲劳。
% w4 b* H/ q; f- y8 u无论你是应用哪种已知的疲劳理论，疲劳学都是在研究一个在交变载荷下裂纹扩张的技术。
我让你检查表面质量，或者探伤内部质量，这是考察前期疲劳必须要做的步骤。当然 ，我说这些的时候，你连具体断裂位置都没说。这不影响。前期疲劳的主因是任意既有裂纹或者缺陷都会在加载后形成严重的应力集中，比你零件结构上的集中要严重得多。在这种情况下，你加载交变载，该处应力集中值一旦超过屈服值，裂纹就会扩张，当扩张超过一个百分比后，就会发生断裂。
而长期疲劳不同，虽然现在有几种说法，但基本类似。一种是微裂纹说。讲述的是材料成型后必然存在的一种微小裂纹组织。这种裂纹会随着交变载荷生长，使得材料的屈服强度降低。当屈服强度低于一定值以后，就会从你结构上的高应力点开始断裂。这个变化同材料松弛有点像。另一种是错位说。讲交变下，材料内部的各原子链的断裂和重组出现的错位断裂。这些都没问题。
. y! Z) `) G- G2 `& Z但是所有这些都讲述一个情况，或者说一个前提，只要是疲劳，就必须存在拉应力。或者这么说，没有拉应力，也就没有疲劳。
5 Z$ N9 t! m$ d( T7 q0 C然后，再说滚压圆角的影响。滚压也好，热处理也好，目的只有两个。1，增大局部强度。2，形成局部预压力，或者说残余压应力。对于后者，是针对某一特定方向拉应力的有效办法。只要针对的方向正确，可以这么说，只要这个残余压应力没有被抵消掉，你的材料就不该被破坏。
2 F8 ]' Z  C; v7 F5 F  i" l" O接着，再说所谓的微动破坏。这个，你别管到底世界上哪家的理论更成熟，哪权威。微动只是一个应用学术延伸。微动的本质还是材料基本力学。前面的部分，我给你说了，当你把你的扭矩加载上之后，真正导致你材料破坏的就是扭矩（或者说，齿轮或者其他扭矩传递方式中的切向力）。而你自己画应力元图就明白，这切向力的本质是临位单元的拉应力。只不过，相对拉应力破坏来说，表现的形式是切应力破坏。那么所有问题其实你不用搞那么复杂。什么微动磨损，什么微动疲劳。说到底，最基础的就是切应力问题。你明白这个，剩下的就是如何叠加应力图谱。当然，微动磨损同你的切向力只是存在一个联系，直接产生微动破坏的是你配合面的摩擦力。但是显然，每一个微单元的摩擦力和最后一定等于切向力。所以，如果你一定要确定破坏位置，最终研究和确认的就是分布不均的摩擦力的位置。
8 R* P# n" A2 R+ P2 H先说这么多，你能理解，你就能以此判断很多连带问题。你不能理解我也没有办法。

642093071

闪耀 发表于 2014-7-12 18:58
, N8 A7 w" `& I/ f7 P- J啥叫应力槽

一般是台阶轴连接加圆弧连接的槽子

张晓刚zxg

学习了