[發明專利]提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法及由該方法制作的工件

有效

• 申請號: 201610436492.8
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107513604B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 許倍倍;張文輝;嚴允
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: C21D7/02
• 分類號: C21D7/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于，包括以下步驟：

對金屬工件在工作狀態下承受拉應力的方向上施加超過其屈服強度，而低于其抗拉強度的設定拉力，當施加于所述金屬工件的拉力達到設定拉力后再卸除拉力，以提高所述金屬工件的拉壓疲勞特性；通過對所述金屬工件施加超過其屈服強度的設定拉力，使得所述金屬工件不受外力時，在應力集中部位形成壓應力。

2.根據權利要求1所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：通過對所述金屬工件施加超過其屈服強度的設定拉力，使得所述金屬工件在額定工況下，在應力集中部位形成的應力集中較未受拉力時減弱。

3.根據權利要求1或2所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：所述金屬工件為緊固工件。

4.根據權利要求3所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于，當所述緊固工件為螺栓(1)時，所述方法包括以下步驟：

在螺栓(1)的長度方向上對所述螺栓(1)施加超過其屈服強度，而低于其抗拉強度的設定拉力，當施加于所述螺栓(1)的拉力達到設定拉力后再卸除拉力，以提高所述螺栓(1)的拉壓疲勞特性。

5.根據權利要求4所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：通過拉力機對所述螺栓(1)施加拉力，所述拉力機的夾具一(4)對所述螺栓(1)的螺栓頭(2)一端進行夾持，所述拉力機的夾具二(5)對所述螺栓(1)的螺栓體(3)一端進行夾持。

6.根據權利要求4或5所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：通過對所述螺栓(1)施加超過其屈服強度的設定拉力，使得所述螺栓(1)不受外力時，在頭桿結合部和螺紋根部形成壓應力。

7.根據權利要求6所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：通過對所述螺栓(1)施加超過其屈服強度的設定拉力，使得所述螺栓(1)在額定工況下，在頭桿結合部和螺紋根部形成的應力集中較未受拉力時減弱。

8.根據權利要求7所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：當所述螺栓(1)采用M10×85的8.8級碳鋼螺栓時，對所述螺栓(1)進行拉力高于或等于40KN的強拉處理。

9.根據權利要求7所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：當所述螺栓(1)采用M10×80的A2-70不銹鋼螺栓時，對所述螺栓(1)進行拉力高于或等于32KN的強拉處理。

10.根據權利要求1或2所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：所述金屬工件為具有局部應力集中的連接工件。

11.根據權利要求10所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：當所述連接工件為車輪(6)時，所述方法包括以下步驟：

在所述車輪(6)的輪軸孔(7)有油膜潤滑的情況下，沿所述車輪(6)的徑向對所述輪軸孔(7)施加指向車輪(6)外側，同時超過所述車輪(6)的屈服強度，而低于所述車輪(6)的抗拉強度的設定擴張力，當施加于所述輪軸孔(7)的擴張力達到設定擴張力后再卸除擴張力，以提高所述車輪(6)的拉壓疲勞特性。

12.根據權利要求1或2所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：所述金屬工件為焊接工件。

13.根據權利要求12所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于，包括以下步驟：

在沿金屬工件焊縫的方向上對所述金屬工件施加超過其屈服強度，而低于其抗拉強度的設定拉力，當施加于所述金屬工件的拉力達到設定拉力后再卸除拉力，以提高所述金屬工件的拉壓疲勞特性。

14.根據權利要求1或2所述的提高金屬工件拉壓疲勞壽命的方法，其特征在于：所述金屬工件為具有初始缺陷的工件。