疲勞是材料在循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變的反復(fù)作用下所發(fā)生的性能變化,是一種損失累計(jì)的過(guò)程,經(jīng)過(guò)足夠次數(shù)的循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變作用后,點(diǎn)焊機(jī)焊接結(jié)構(gòu)局部就會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋或斷裂。
疲勞與脆性斷裂相比較,二者斷裂時(shí)的形變都很小,但疲勞斷裂需要多次加載,而脆性斷裂一般不需要多次加載,結(jié)構(gòu)脆性斷裂是瞬時(shí)完成的,而疲勞裂紋的擴(kuò)展較緩慢,需經(jīng)歷一段時(shí)間甚至很長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)生破壞,對(duì)于脆性斷裂而言,溫度的影響是及其重要的,隨著溫度的降低,脆性斷裂的危險(xiǎn)性迅速增加,但材料的疲勞強(qiáng)度變化不顯著。
金屬結(jié)構(gòu)的疲勞抗力取決于本身材料、構(gòu)件的形狀、尺寸、表面狀態(tài)和服役條件。任何材料的疲勞斷裂過(guò)程都經(jīng)歷裂紋萌生、穩(wěn)定擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展(即瞬時(shí)斷裂)3個(gè)階段。
焊接結(jié)構(gòu)的疲勞破壞往往起源于焊接接口的應(yīng)力集中區(qū),因此焊接結(jié)構(gòu)的疲勞實(shí)際是焊接細(xì)節(jié)部位的疲勞,通常存在未焊透、夾渣、咬邊、裂紋等焊接缺陷,這種先天的疲勞裂紋源,可直接越過(guò)疲勞裂紋萌生階段、縮短斷裂的進(jìn)程,焊接處存在著嚴(yán)重的應(yīng)力集中和較高的焊接殘余應(yīng)力,都會(huì)使焊接結(jié)構(gòu)更易產(chǎn)生疲勞裂紋。
實(shí)際焊接處的輪廓參數(shù)沿焊縫長(zhǎng)度方向是隨機(jī)變化的,由此產(chǎn)生的應(yīng)力集中也是隨即變化的,這種隨即性導(dǎo)致疲勞裂紋萌生也具有隨機(jī)特性,因此在疲勞過(guò)程中,可能同時(shí)或先后在沿焊趾長(zhǎng)度方向萌生多個(gè)疲勞裂紋,這些小裂紋的擴(kuò)展使相鄰裂紋合并并成為較長(zhǎng)裂紋,較長(zhǎng)裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展與合并成為長(zhǎng)而淺的焊趾疲勞裂紋。
當(dāng)零件上焊點(diǎn)數(shù)較多,大規(guī)模生產(chǎn)時(shí),常采用多點(diǎn)焊方案以提高生產(chǎn)率,特別是單面多點(diǎn)焊在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,其方式較靈活,二次回路不受焊件尺寸牽制,在要求較高的情況下,可采用推挽式點(diǎn)焊方案,目前一般采用一組變壓器同時(shí)焊二或四點(diǎn)后者有二組二次回路,一臺(tái)多點(diǎn)焊機(jī)可由多個(gè)變壓器組成,可采用同時(shí)加壓同時(shí)通電、同時(shí)加壓分組通電和分組加壓分組通電三種方案,可根據(jù)生產(chǎn)率、電網(wǎng)容來(lái)選擇合適的方案。
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