本發明專利技術提供一種焊接結構物的疲勞損傷抑制方法，其抑制焊接結構物的焊接部產生疲勞損傷，該焊接結構物的疲勞損傷抑制方法使用打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊在焊接部中的與幾乎呈直線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，該打擊痕形成用工具在前端具有沿垂直地橫穿焊縫的方向彎曲為圓弧狀、并且使曲率中心偏向沿著焊縫相互平行的兩個端面中的一個端面側的打擊痕形成面，并且，使用打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲沖擊在與幾乎呈直線狀以及曲線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，該使用打擊痕形成用工具在前端具有整體形狀形成為圓形或者橢圓形狀的平面狀的打擊痕形成面，利用打擊痕形成用工具向焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力來抑制焊接部的疲勞損傷。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供一種焊接結構物的疲勞損傷抑制方法，其抑制焊接結構物的焊接部產生疲勞損傷，該焊接結構物的疲勞損傷抑制方法使用打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊在焊接部中的與幾乎呈直線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，該打擊痕形成用工具在前端具有沿垂直地橫穿焊縫的方向彎曲為圓弧狀、并且使曲率中心偏向沿著焊縫相互平行的兩個端面中的一個端面側的打擊痕形成面，并且，使用打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲沖擊在與幾乎呈直線狀以及曲線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，該使用打擊痕形成用工具在前端具有整體形狀形成為圓形或者橢圓形狀的平面狀的打擊痕形成面，利用打擊痕形成用工具向焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力來抑制焊接部的疲勞損傷。【專利說明】焊接結構物的疲勞損傷抑制方法、打擊痕形成用工具、以及焊接結構物
本專利技術涉及抑制在焊接結構物(welded structures)(也稱鋼結構物(steelstructures))的焊接部產生疲勞損傷(fatigue damage)的焊接結構物的疲勞損傷抑制方法(Method for preventing fatigue damage)、打擊痕形成用工具(tool for formingimpact area)、以及焊接結構物。
技術介紹
近年來,隨著鋼橋(steel bridge)的老化而由腐蝕、疲勞引起的鋼橋的損傷事例的報告有所增加。為了抑制鋼橋的損傷，首先需要確立檢查體制(inspection system)。然而，特別是在疲勞損傷的情況下，減輕過往車輛(passing vehicle)等的作用外力(working external force)、或者從設計制造的面提高焊接質量(weld quality)是重要的。在鋼橋等焊接結構物中，存在如下情況:若焊接部(weld zone)產生破裂等缺陷、或因焊縫(weld bead)的形狀不合適從而使焊縫的焊趾(weld toe)產生應力集中(stressconcentration),則由于基于反復應力(cyclic stress)的影響與焊接殘留應力(weldresidual stress)的影響重疊,從而容易在焊接部產生疲勞裂紋(fatigue crack)(也稱為疲勞缺口(fatigue notch)),并導致疲勞損傷。所謂焊縫的焊趾,是指形成焊縫的焊接金屬的表面與作為母材的金屬制部件的表面相交的邊界。為了抑制這種疲勞損傷，在專利文獻I?3以及非專利文獻I中，記載有通過向焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力(compressive residual stress)來提高焊接部的疲勞強度(fatigue strength)的方法。具體而言，在專利文獻I中記載有如下方法:利用使焊縫的焊趾附近產生超聲波振動(ultrasonic oscillation)地對其進行沖擊而使其塑性變形(plastic deformation)的加工裝置(processing equipment),以規定的沖擊條件加工特定尺寸的槽,從而提高疲勞強度。在專利文獻2中記載有如下方法:使用來自激光源(laser source)的脈沖激光束(pulsed laser beam),而使形成表面的薄層或者等離子體(plasma)的表面的涂料(coating)瞬間氣化,利用其爆發力(explosion power)而使表面的一部分產生局部的壓縮力(compressive force)。在專利文獻3中記載有如下方法:使用前端為特定尺寸的沖擊銷(impact pin),以使焊縫的焊趾附近形成基于打擊痕(impact area)的特定尺寸的槽部(groove)的方式壓縮鋼材表面，而向焊接部導入壓縮殘留應力。在非專利文獻I中記載有如下結果:由于存在若施行錘擊(ha_er peening)則會降低疲勞強度的情況，所以研究了使焊縫部的焊趾附近的應力集中、殘留應力減少的新的錘擊法。專利文獻1:日本特開2006 - 175512號公報專利文獻2:日本特開2006 - 159290號公報專利文獻3:日本特開2010 - 29897號公報非專利文獻1:〃頂PROVING FATIGUE STRENGTH OF WELD JOINTS BY HAMMERPEENING TIG-DRESING", Kengo ANAMI, Chitoshi MIKI, Hideki Tani,HaruhitoYAMAMOTO, Structual Eng./Earthquake Eng., JSCE Vol.7, N0.1, 57_68s, 2000April然而，對于專利文獻I所記載的方法而言，作為向焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力的手段，使用使尖端(tip)(尖端也被稱為振動端子(transducer)、風纟產(chipper)、沖擊銷、或者沖擊端子)超聲波振動而在焊縫的焊趾附近加工特定尺寸的槽的裝置，所以與以往的由空氣壓(air pressure)來驅動尖端的裝置相比，價格高昂并且難以得到。對于專利文獻2所記載的方法而言，由于是利用激光沖擊(laser shock peening)而向焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力的方法，所以需要材料的預處理，并且裝置價格高昂且較大，而難以應用于鋼橋等大型焊接結構物(large welded structure)。對于專利文獻3所記載的方法而言，由于是將前端的曲率半徑(curvatureradius)為2?IOmm的沖擊銷以不與焊接金屬(weld metal)接觸的方式按壓于母材表面而導入壓縮殘留應力的方法，所以難以導入壓縮殘留應力。在非專利文獻I中記載有針對使焊縫的焊趾附近的應力集中、殘留應力減少的新的錘擊法進行研究的結果。然而，通常，作業者以使工具前端(tip of tool)(也稱為風鏟前端(nib))從斜上方與焊縫的附近相碰的方式，把持敲擊工具(peening tool)(也稱為尖端(tip)或者風鏟(chipper))而進行錘擊。因此，根據非專利文獻I記載的方法，如圖5所示，在對使肋部(rib) 2直立在母材I的表面上的面外角撐焊接接頭(out-of-plane gussetweld joint)施行錘擊的情況下，有在焊縫3的焊趾4形成應力集中的深的槽、從而從焊縫3的焊趾4產生疲勞裂紋的危險。
技術實現思路
本專利技術是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供能夠抑制焊接結構物的焊接部產生疲勞損傷的焊接結構物的疲勞損傷抑制方法、打擊痕形成用工具、以及焊接結構物。本專利技術的焊接結構物的疲勞損傷抑制方法抑制焊接結構物的焊接部產生疲勞損傷，其特征在于，使用第一打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊(ultrasonicimpact peening)在上述焊接部中的與幾乎呈直線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，其中，上述第一打擊痕形成用工具在前端具有沿垂直地橫穿上述焊縫的方向彎曲為圓弧狀、并且使曲率中心偏向沿著上述焊縫相互平行的兩個端面中的一個端面側的打擊痕形成面(side for forming impact area),并且,使用第二打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊在與幾乎呈直線狀以及曲線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，其中，第二打擊痕形成用工具本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種焊接結構物的疲勞損傷抑制方法，抑制焊接結構物的焊接部產生疲勞損傷，該焊接結構物的疲勞損傷抑制方法的特征在于，使用第一打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊在所述焊接部中的與幾乎呈直線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，其中，所述第一打擊痕形成用工具在前端具有沿垂直地橫穿所述焊縫的方向彎曲為圓弧狀、并且使曲率中心靠近沿著所述焊縫相互平行的兩個端面中的一個端面側的打擊痕形成面，使用第二打擊痕形成用工具通過錘擊或者超聲波沖擊在與幾乎呈直線狀以及曲線狀的焊縫鄰接的母材表面形成打擊痕，所述第二打擊痕形成用工具在前端具有整體形狀形成為圓形或者橢圓形狀的平面狀的打擊痕形成面，利用該第一打擊痕形成用工具以及第二打擊痕形成用工具向所述焊縫的焊趾附近導入壓縮殘留應力來抑制所述焊接部的疲勞損傷。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：森影康，伊木聰，
申請(專利權)人：杰富意鋼鐵株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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