工程案例
業(yè)務(wù)范圍
鋼結構管桁架疲勞損傷的解決措施
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
改變網(wǎng)架鋼結構中的拉伸殘余應力,有不少T藝方法和工藝措施。其中用得最多的是回火處理T藝,即將構件整體放入高溫爐中加熱,一般加熱到600~800。C,之后再均勻地逐步冷卻。由于加熱和冷卻過(guò)程中結構變形的均勻整體化,從而使局部過(guò)高的殘余應力和應變得到松弛。對大型構件來(lái)說(shuō),這種方法要求有很大尺度的高溫加熱裝置,因此,能處理構件的尺度受實(shí)際加熱裝置設備的限制。在早期鋼結構橋梁的制造過(guò)程中,其重要的焊接部位使用過(guò)手工敲擊,或用氣動(dòng)的劈槍進(jìn)行敲擊等方法,試圖減少焊接部位的殘余應力、以便提高結構疲勞壽命。但手工敲擊的頻度很低,輸入到結構中的能量有限,因此效果不顯著(zhù)。在一些金屬加工制造業(yè),由于一些要部件的加工裝配精度要求日益提高,降低構件殘余應力、提高構件使用壽命的要求更為迫切,從而發(fā)展了一種稱(chēng)為高速?lài)娡璧募夹g(shù),其效果十分顯著(zhù),能明顯地提高疲勞性能和抗應力腐蝕的能力并獲得了廣泛的應用。為提高敲擊的頻率和能量,進(jìn)一步研究使用振動(dòng)方法來(lái)降低結構的殘余應力。對尺度不大的部件或零件,可將其直接安裝在振動(dòng)臺上進(jìn)行激振。
研究表明,振動(dòng)臺上的高頻能量輸入到金屬構件中,對松弛構件中的殘余虛力有一定的效果。由于高頻振動(dòng)臺的尺度有限,因此只能對尺度不大的構件采用這種方法。對尺度較大的結構,可在重要的焊接件上采用局部振動(dòng)的方法。這種方法的難度在于,既要求作用在結構焊縫區振動(dòng)器的尺寸,又必須要有足夠的質(zhì)量和很高的振動(dòng)作用頻率,因為輸入到金屬結構件中的能量是與振43動(dòng)器的質(zhì)量和作用頻率平方的乘積成正比。
但當能量的輸入沒(méi)有達到相應的量級時(shí),降低殘余應力的效果就不明顯,因此,雖然目前采用該高頻電源進(jìn)行激振的振動(dòng)器技術(shù)已經(jīng)很成熟,并且其體積小,頻率較高,但它的輸入能量很低,因此這種成熟的振動(dòng)器只能用于試驗室條件下進(jìn)行結構振動(dòng)噪聲的譜分析。為了克服上述工藝方法和工藝措施的缺點(diǎn),在鋼結構橋梁中發(fā)展了一種稱(chēng)為高頻超聲波沖擊裝置的技術(shù)。這種技術(shù)裝置具有體積小,頻率高,在鋼橋制造和拼裝中能方便地使用等特點(diǎn),因此值得在鋼結構橋梁制作中推廣使用。
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