A propagação de trincas por fadiga é um dos problemas frequentes em peças forjadas de máquinas portuárias de navios durante o uso prolongado. Uma vez que os forjamentos mecânicos podem apresentar vários defeitos durante o processo de fabricação, montagem e uso, tais como materiais desiguais, tratamento térmico inadequado, concentração de tensões, entre outros, esses defeitos podem se tornar fontes de germinação e propagação de trincas por fadiga. Quando as trincas por fadiga se propagam até certo ponto, podem causar sérios impactos nas propriedades de serviço e na segurança das peças forjadas, podendo até causar acidentes graves.
O princípio básico da propagação de trincas por fadiga é que, sob a ação de cargas cíclicas, pequenas trincas podem ser produzidas por defeitos locais ou áreas de concentração de tensões existentes no interior do forjamento. Com a ação contínua da carga cíclica, pequenas trincas se expandem gradualmente, culminando na formação de trincas macroscópicas. Quando a macrofissura atinge um determinado comprimento, afetará a estabilidade estrutural e a integridade do forjamento e, em seguida, levará à falha ou destruição do forjamento.
Forjamento de máquinas portuárias tem as seguintes características na propagação de trincas de fadiga:
Suportar carga alternada: o navio será submetido a vários tipos de carga alternada durante a navegação, como vento e ondas, fluxo de água, terremoto e assim por diante. Estes carregamentos alternados tendem a causar trincas de fadiga em peças forjadas.
Ambiente corrosivo: o forjamento de máquinas portuárias geralmente está em um ambiente de alta umidade e salinidade. Esses fatores ambientais podem acelerar a corrosão e a propagação de trincas de fadiga do forjamento.
Alta temperatura e alta pressão: o navio encontrará um ambiente de alta temperatura e alta pressão durante a navegação. Esses fatores podem afetar as propriedades mecânicas das peças forjadas e a propagação de trincas de fadiga.
Em resposta ao problema de propagação de trincas por fadiga em peças forjadas de máquinas portuárias, várias medidas de prevenção podem ser tomadas:
Design otimizado: otimize o design estrutural das peças forjadas para evitar situações de concentração de estresse e sobrecarga local. Ao mesmo tempo, as propriedades mecânicas e a adaptabilidade ambiental do material devem ser consideradas para reduzir o risco de propagação de trincas por fadiga.
Controle rigoroso do processo de fabricação: no processo de forjamento e tratamento térmico, os parâmetros do processo e a qualidade do material devem ser rigorosamente controlados para evitar problemas como material desigual e tratamento térmico impróprio. Ao mesmo tempo, testes não destrutivos devem ser realizados para garantir a qualidade e integridade do forjamento.
Reforço de medidas de proteção: em resposta ao ambiente corrosivo e fatores como alta temperatura e pressão, a superfície do forjamento pode ser revestida e peening e outras medidas de proteção para melhorar a resistência à corrosão e resistência à fadiga do forjamento.
Inspeção e manutenção regulares: inspecionar e manter regularmente as peças forjadas de máquinas portuárias, detectar e lidar com a presença de fissuras de fadiga e outros defeitos a tempo, a fim de evitar a propagação de fissuras causando sérias conseqüências.
A propagação de trincas por fadiga em peças forjadas para máquinas portuárias é um dos problemas mais importantes que afetam sua vida útil e desempenho de segurança. A fim de evitar a propagação de trincas por fadiga, é necessário começar pelo design estrutural, processo de fabricação, medidas de proteção e inspeção regular e outros aspectos para melhorar a qualidade e confiabilidade das peças forjadas de forma abrangente. No processo de uso real, o monitoramento e a manutenção do forjamento devem ser reforçados, a existência de trincas de fadiga e outros defeitos devem ser encontrados e tratados a tempo para garantir a segurança e a operação estável do navio.
