残留応力を考慮した摩擦溶接部の疲労強度評価

回転摩擦溶接部品に対する信頼性の高い局所疲労評価アプローチはまだ存在しません。本論文の目的は、構造鋼S355J2G3 (1.0570)製の回転摩擦溶接された固体シャフトの疲労挙動の試験結果を提示し、残留応力を考慮した疲労評価アプローチを提案することです。溶融溶接接合部とは異なり、回転摩擦溶接によって作成された部品は通常、溶接部の近くに圧縮残留応力を含んでおり、これが疲労強度に大きな影響を与える可能性があります。この目的のために、試料を溶接し、金属組織の顕微鏡写真、硬度測定、残留応力測定を含む特性評価が行われました。疲労試験は、R = -1の引張/圧縮またはねじりの一定振幅負荷で実施されました。すべての試料は、溶接フラッシュの加工なしで、溶接後の状態または溶接後の応力除去熱処理の後に調査されました。さらに、摩擦溶接プロセスと残留応力の形成は数値シミュレーションを用いて分析されました。特性評価の結果は疲労評価アプローチに統合されています。全体として、試料は疲労試験において比較的良好な性能を示し、実験的に観察された疲労挙動は提案された局所アプローチを用いて十分に説明されます。