消除应力集中，提高疲劳强度的优化方法

焊接机器结构绝大部分都承受动载荷，如果焊接接头存在引起应力集中的内外工艺缺陷，将大大降低机器结构的疲劳强度。为了提高机器结构的抗疲劳能力，通常采用以下措施：

1）在焊接部位迸行打磨加工或电弧重熔修整，使焊缝向母材圆滑过渡。

2）尽量采用对接接头与平焊位置，将缺陷发生率降至最低程度；采用其他接头形式焊接角焊缝时，不应依靠加大角焊缝横截面来提高疲劳强度。

3）在机器构件上垂直于主应力方向不应布置焊不透的对接焊缝或长槽形咬肉的角焊缝，这种位置的应力集中现象，将加速机器构件的疲劳破坏。当在机器构件受拉应力区焊有肋板、隔板或其他零件时，要注意这些焊缝的处理。如图12-22所示，左边1、2两处也焊接，从而形成封闭焊缝，处理不当可能在该处产生裂纹；如果在该处打磨使之圆滑过渡，或者该两处不焊巨将焊缝的起弧和熄弧处引向翼板并打磨，疲劳强度将大为提高。

类似这种易形成应力集中的部位尚有桥梁的肋板与腹板的焊缝。图12-23a、b是挖掘机悬挂式传动带机架，其侧壁为用钢板成形的槽钢，托架在肋板3处既易造成应力集中，又因壁板较薄而形成应变低频疲劳，因此常常发生裂纹；如把悬挂点从侧壁移到机架底部，如图12-23b所示，将使悬挂集中力对机架的影响降至最低，提高了机架的抗疲劳性。

4）尽量降低焊接接头刚度以防止裂纹产生或残余应力过大。具体措施如图12-24所示，对于飞轮，在轮辐板上开孔以降低辐板与轮毂连接的刚度；对于液压件工艺孔堵头，在其上加工不通孔也降低了连接刚度，避免了裂纹。

(www.xing528.com)

图12-22 焊接零件局部构造改善

图12-23 挖掘机悬挂式传送带机架局部

图12-24 改善接头刚性