疲劳载荷焊缝的安全系数

在承受静态载荷期间所需的最小焊缝安全系数 n f 表示疲劳载荷与计算的焊缝应力之比 n f σ A / σ a 或 n f τ A / τ a

在承受疲劳载荷焊缝中,影响焊缝安全的某些系数(如操作条件、焊缝类型和设计以及可靠性)已在计算焊缝疲劳强度时考虑在内。这与静态计算是不同的。因此,在提出疲劳安全系数时必须更加谨慎地关注焊缝设计的质量。考虑到疲劳载荷的特征(尤其是反向载荷),非同质焊缝中产生的高应力集中会降低焊缝的疲劳安全性。因此,焊缝和基本材料之间的过渡可能是焊缝连接中最危险的一部分。不适宜的焊缝设计或加工中常常会出现槽口效应。没有焊接好的焊缝根部或角焊缝根部的未接合间隙都会对焊缝寿命产生不利影响。

疲劳载荷下建议的最小安全系数值范围为 n f =<1.5...3>,它取决于疲劳载荷的类型。通常,考虑焊缝疲劳载荷时,反向载荷不如波动载荷有利。

下图说明了施加载荷的过程对焊缝安全性的影响。建议的最小值安全系数范围已用阴影线标出,它取决于循环不对称系数 r = σ n / σ h 的值。