Občutljivost tlačnih plošč na utrujenost in načrt prilagajanja napetosti v območjih zvarjenih tirnih spojev
Zakaj imajo tlačne plošče v območjih zvarjenih tirnic veliko višje zahteve glede občutljivosti zarez proti-utrujanju kot tiste v običajnih odsekih?
Območja zvarjenega tirnega spoja kažejo dve ključni značilnosti napetosti: 1)zaostala napetost pri varjenju-natezna napetost na spoju lahko preseže 60 % meje tečenja materiala; 2)togost mutacijski stres-kolo-udarna sila tirnice na spoju je 2-3-krat večja od navadnih odsekov med vožnjo vlaka. Luknje za vijake in robovi tlačnih plošč so naravne zareze koncentracije napetosti; v pogojih dvojne visoke -obremenitve so plošče z visoko občutljivostjo zarez zelo nagnjene k nastanku utrujenostnih razpok. Ravni napetosti v navadnih odsekih so nižje, zato je vpliv občutljivosti zarez relativno majhen – zato plošče za spojne cone zahtevajo strožje standarde oblikovanja.
Katere strukturne značilnosti tlačnih plošč znatno povečajo njihovo občutljivost na utrujenost?
Glavne strukturne značilnosti vključujejo tri točke: 1)ostre-kotne luknje za vijake-luknje brez posnetih robov ali s polmerom posnetih robov<1mm form acute stress concentrations, drastically increasing notch sensitivity; 2) nenadne spremembe preseka-(npr. stopničaste oblike z nenadnimi variacijami debeline) povzročajo upogibanje črte napetosti, ki tvorijo sekundarne zareze; 3)hladno{0}}obdelani utrjeni robovi-robovi zaradi striženja ali prebijanja imajo mikrorazpoke in preostale natezne napetosti, ki služijo kot mesta nastanka razpok zaradi utrujenosti. Zaradi teh lastnosti so plošče zelo dovzetne za zlome zaradi utrujenosti z zarezami pod izmeničnimi obremenitvami.
Kako obdelava zrnatosti materialov zmanjša občutljivost tlačnih plošč na utrujenost?
Rafiniranje zrna je osnovna metoda materiala za zmanjšanje občutljivosti zarez. Dodajanje mikrolegirnih elementov (npr. vanadija, titana) ali uporaba nadzorovanih postopkov valjanja in hlajenja izboljšuje velikost zrn ploščnega materiala od ASTM razreda 5 do ASTM razreda 8-9. Rafinirana zrna znatno povečajo število meja zrn, ki delujejo kot ovire za širjenje razpok, potem ko se razpoke zaradi utrujenosti začnejo na zarezah. Hkrati fino{7}}zrnata struktura enakomerno porazdeli koncentrirano napetost na zareze, zmanjša vrhove napetosti in ohranja visoko odpornost proti utrujenosti na lokacijah zarez - koeficient občutljivosti zareze se lahko zmanjša za 20 %-30 %.
Kako sestavljeni postopek "prehod v zaokroževanje + površinsko streljanje" za tlačne plošče doseže-prilagodljivo načrtovanje?
Jedro kompozitnega procesa je "odpravljanje zarez in sprostitev napetosti." Thefile prehodzasnova poveča polmer posnetja luknje za vijake na 2-3 mm in sprejme ločne prehode za prečne prereze plošč, kar popolnoma odpravi točke koncentracije akutnih napetosti in omogoči nemoten prenos izmenične napetosti v območju spoja. Thepovršinsko drobljenjeproces tvori 0,2-0,5 mm globokosloj preostale tlačne napetostiblizu zarez zaradi-hitrosti izstrelka. Ta tlačna napetostna plast izravna natezno napetost v coni spoja, tako da ploščo med delovanjem ohranja v stanju nizke-napetosti in se popolnoma prilagaja zapletenemu stresnemu okolju varjenih tirnih spojev.
Kako prepoznati zgodnje znake zareznih razpok zaradi utrujenosti na tlačnih ploščah z odkrivanjem napak na-gradišču?
Zgodnje zareze zaradi utrujenosti se večinoma začnejo na robovih lukenj za vijake ali ostrih kotih plošče, običajno<5mm in length, requiring high-precision flaw detection methods. The preferred method is ultrazvočno testiranje faznih nizov, ki lahko natančno locira zapletena geometrijska področja (npr. luknje za vijake) in identificira mikrorazpoke, večje ali enake 1 mm. Za hitro-odkrivanje na mestu,testiranje magnetnih delcevje primeren-po magnetiziranju plošče se nanese suspenzija magnetnih delcev; utrujenostne razpoke tvorijo magnetna polja uhajanja, ki adsorbirajo magnetne delce, da tvorijo jasne linearne prikaze. Pogostost odkrivanja mora biti sinhronizirana s ciklom odkrivanja napak zvarjenih tirnih spojev; ko odkrijete mikrorazpoke, je treba ploščo takoj zamenjati, da preprečite širjenje razpok in zlome.