Factores que afectan la resistencia a la fatiga de las estructuras soldadas

1. Fractura por fatiga de la estructura soldada.
La fractura por fatiga se refiere al fenómeno de falla de las piezas después de una operación a largo plazo bajo carga variable. La característica de la fractura por fatiga es la fractura frágil por bajo esfuerzo.
La fractura ocurre bajo tensión baja, la tensión cíclica máxima es menor que la resistencia a la tracción, no hay deformación macroplástica en la parte de la fractura y la fractura por fatiga ocurre solo después de cientos o incluso millones de veces bajo la acción de la tensión alterna.
La fractura por fatiga es un proceso de acumulación de daños.
La estructura interna del metal primero cambia localmente y se daña. La fractura por fatiga ocurrirá cuando el daño alcance un cierto grado, que se puede dividir en tres etapas: la formación, propagación y fractura de la grieta por fatiga.
El principal modo de falla de la estructura de acero soldado es la fractura por fatiga, que representa aproximadamente el 90% de los accidentes por fractura de la estructura soldada.
2. Concentración de tensión causada por defectos de soldadura.
El grado de influencia de la resistencia a la fatiga de la unión depende del tipo, ubicación y dirección de los defectos.
Tipo de defecto: defecto plano y defecto volumétrico.
(1) Grieta: la grieta es una fuente importante de concentración de tensiones, lo que reduce la resistencia a la fatiga de la estructura y la junta.
(2) Penetración incompleta: la penetración incompleta no siempre es un defecto. Algunas estructuras requieren la penetración local de las juntas. Los defectos de penetración incompleta incluyen defectos superficiales y defectos internos, que no tienen un impacto serio en la resistencia a la fatiga.
3.Influencia de los defectos de soldadura en la resistencia a la fatiga de las juntas
La influencia de los defectos superficiales es mayor que la de los defectos internos La influencia de los defectos en el área de tensión residual de tracción es mayor que la del área de tensión residual de compresión La influencia de los defectos planos perpendiculares a la dirección de la fuerza es mayor que la de otros direcciones, y la influencia de los defectos en el área de concentración de tensión es mayor que la de los mismos defectos en el campo de tensión uniforme.
4.Efecto de la resistencia del material sobre la resistencia a la fatiga de las articulaciones
Con el aumento de la resistencia a la tracción del propio material, la resistencia a la fatiga aumenta en aproximadamente un 50%. La resistencia a la fatiga de la junta no tiene nada que ver con la resistencia a la tracción del material en sí. La vida de fatiga de la junta es corta, y la resistencia a la fatiga de la junta de acero de alta resistencia es mayor que la de la junta de acero de baja resistencia.
5. Daños por fatiga y factores que influyen
La fisura por fatiga se forma primero en la matriz con la tensión más alta y la resistencia más débil. Cuando la fisura inicial está bajo la acción de una carga alterna y la punta de la fisura está en el campo de tensión de tracción, la fisura se abre y la punta se extiende hacia adelante debido a la gran concentración de tensión. Cuando la fisura se extiende hasta el límite de resistencia del material, alcanza el tamaño de fisura crítico y conduce a la fractura.