Автокран

Технологические методы повышения усталостной прочности сварных соединений основаны на уменьшении растягивающих или создании остаточных сжимающих напряжений. При эксплуатации, ремонте и модернизации металлических конструкций подъемно-транспортных машин могут применяться некоторые из этих методов.
Поверхностный наклеп металла шва и околошовной зоны упрочняет слои металла и создает в них благоприятные сжимающие остаточные напряжения. При эксплуатации и ремонте подъемно-транспортных машин можно эффективно использовать пневматические упрочнители с бойками в виде пучка проволоки диаметром 2—3 мм и длиной 120—150 мм. С помощью этого чеканящего инструмента можно за один час упрочить 5—6 м сварного шва. Разработано несколько типов упрочнителей с энергией удара 0,6—1,6 кгс-м, с различными размерами и формой пучка проволоки. Поверхностный наклеп рекомендуется при обработке стыковых швов, зон резкого изменения сечений, мест прикреплений элемента большой жесткости к тонкой стенке и т. п. Однако применение многобойковых упрочнителей не всегда дает заметный эффект. Особенно это относится к дефектам самого шва (несплавление, поры), т. е. применение поверхностного упрочнения не может компенсировать некачественную сварку. Однако вырубка дефектного участка с последующей заваркой и упрочняющей обработкой повышает сопротивление соединения усталостному разрушению.
Сжимающие остаточные напряжения можно создать с помощью местного нагрева металла в зоне соединений. Этот метод применим для продольных соединений, т. е. сжимающие остаточные напряжения, являющиеся следствием упругопластической деформации от нагрева, должны действовать параллельно рабочим напряжениям. Нагрев может быть выполнен точечным и линейным.
Для точечного нагрева концентратор напряжения по отношению к месту нагрева должен располагаться в секторе под углом ±45°. Сжимающие остаточные напряжения достигают максимального значения при с = 0, что соответствует положению точки нагрева и концентратора напряжения на прямой, перпендикулярной действующему усилию. При этом расстояние от концентратора напряжения до зоны пластической деформации точки нагрева рекомендуется принимать 8—18 мм. Диаметр зоны нагрева составляет 25—35 мм, температура нагрева до 700°С (красный цвет). Несмотря на эффективность этого метода, последний не находит применения на практике из-за трудности определения зоны нагрева даже для простых соединений.
С увеличением зоны пластических деформаций возрастают сжимающие остаточные напряжения и сектор их действия. Поэтому при нагреве значительных полос металла вблизи концентратора напряжений наблюдается дальнейшее повышение пределов выносливости.
По этому методу металл нагревают пламенем газовой горелки до температуры 500—600°С вдоль приварок на расстоянии 30—60 мм от соединения или наплавки. Опыты показали значительное увеличение долговечности образцов и стабильность наведенных сжимающих остаточных напряжений. Этот метод был использован для перераспределения остаточных напряжений в пролетном строении железнодорожного моста. Две зоны на каждой полке раскоса и стойки подогревали газовой горелкой, перемещаемой по волнообразной траектории со средней скоростью около 100 мм/мин. На участках концов фланговых швов были получены высокие сжимающие напряжения, что способствовало повышению прочности элементов.