Forjados para construção são amplamente utilizados na indústria da construção, como pontes, edifícios altos, grandes projetos de conservação de água, etc. Devido à complexidade do ambiente de serviço, essas peças forjadas tendem a apresentar trincas por fadiga, comprometendo a segurança estrutural. Assim, o estudo da propagação de trincas por fadiga e técnicas de paragem de trincas em peças forjadas para construção civil é de grande importância para garantir a segurança e estabilidade das edificações.
Atualmente, pesquisas nacionais e internacionais voltadas à propagação de trincas por fadiga e técnicas de paragem de trincas forjadas para construção civil têm focado nas propriedades dos materiais, mecanismos de geração e propagação de trincas por fadiga, previsão de vida útil e métodos de paragem. Quanto à propagação de trincas por fadiga, os pesquisadores prestam mais atenção ao surgimento de trincas, à taxa de propagação e aos fatores que influenciam o caminho de propagação; Em termos de tecnologia de paragem de rachaduras, então estuda principalmente o princípio de paragem de rachaduras, tecnologia e efeito, etc.
Mecanismo de geração e propagação de trincas de fadiga: peças forjadas para construção sob carga cíclica, dislocações, limites de grão e outros pontos fracos na microestrutura são propensos a produzir microtrincas. Com o aumento do número de ciclos, as microtrincas se expandem, convergem e formam macrostrincas. Durante o processo de propagação de trincas, a distribuição de tensões no interior do material é alterada, resultando em incertezas quanto à direção da propagação da trinca.
Princípio de paragem de rachaduras: a tecnologia de paragem de rachaduras aplica principalmente resistência ao longo do caminho de propagação de rachaduras, como o uso de materiais poliméricos para selar, materiais metálicos para preencher, a fim de retardar ou parar a propagação de rachaduras. Ao mesmo tempo, otimizando o design da estrutura do forjamento e selecionando materiais de alta resistência, podemos melhorar a resistência à fadiga do forjamento em si para prolongar sua vida útil.
Tratamento preparatório: tratamento de superfície das peças forjadas que apresentam fissuras de fadiga, incluindo limpeza, secagem, etc., para melhorar a aderência do material de enchimento.
Tratamento de paragem de rachaduras: de acordo com a morfologia e localização da fissura de fadiga, selecione o material de enchimento adequado e o método de processo. Os materiais de enchimento comuns incluem materiais poliméricos como resina epóxi e poliuretano, bem como materiais metálicos como pós metálicos e ligas. O processo de enchimento inclui revestimento, injeção, extrusão, etc. Você pode escolher o método adequado de acordo com a situação real.
Tratamento final: após o preenchimento, as peças forjadas são tratadas com cura e acabamento para garantir a qualidade e segurança das peças forjadas.
Tomemos, por exemplo, o forjamento da lança de uma grande ponte, que apresentou trincas de fadiga significativas durante o serviço. Para garantir a segurança da ponte, a técnica de propagação de trincas por fadiga e stop-fissuras descrita neste trabalho foi utilizada para o reparo. O processo de reparo específico é o seguinte:
Tratamento de superfície meticuloso dos forjamentos do crescimento com rachaduras, incluindo a remoção de sujeira da superfície, desengorduramento, etc., para melhorar a aderência do material de enchimento.
O método de enchimento de pó metálico é usado para preencher as fissuras com a pressão adequada, a fim de obter um enchimento apertado do material metálico.
O forjamento preenchido é processado por cura de alta temperatura, de modo que o material de enchimento e o corpo do forjamento formem uma unidade e melhorem a força total.
Teste de qualidade para os forjados curados para garantir que eles atendam aos padrões relevantes e requisitos de uso.
Após os tratamentos de reparo acima mencionados, este forjamento de lança conseguiu conter a propagação de trincas e melhorar significativamente sua resistência à fadiga. Durante o uso real, a vida útil desta peça forjada foi significativamente prolongada, o que garante a operação segura e estável da ponte.
A técnica de propagação de trincas por fadiga e paragem de fissuras em peças forjadas para construção civil é de grande importância para garantir a segurança e estabilidade das edificações. Este artigo apresenta os princípios da técnica, o fluxo tecnológico e um caso prático de aplicação. A prática demonstrou que esta técnica tem um efeito significativo na inibição da propagação de trincas e no aumento da vida útil das peças forjadas. No entanto, esta técnica ainda apresenta algumas deficiências, tais como a alta exigência de desempenho do material de preenchimento, a possibilidade de que o processo de implementação do processo possa causar algum dano às peças forjadas, entre outras. Por conseguinte, as futuras linhas de investigação devem incluir aspectos como a optimização das propriedades dos materiais de enchimento, a melhoria dos métodos de processo, uma maior redução dos custos operacionais, etc., a fim de promover e aplicar melhor esta tecnologia.
