افراط در دما چگونه بر عملکرد اتصال دهنده های فولادی تأثیر می گذارد؟

خطر شکستگی شکننده: در دماهای کمتر از دمای انتقال شکل پذیر به شکننده (DBTT)، اتصال دهنده های فولادی به شدت مستعد شکستگی شکننده می شوند. این یک حالت شکست فاجعه بار است که با تغییر شکل پلاستیک کم یا بدون تغییر شکل قبل از شکست مشخص می شود. برای کاهش این خطر، اتصال دهنده های در نظر گرفته شده برای کاربردهای دمای پایین باید بر اساس ویژگی های چقرمگی در دمای پایین، مانند مقادیر انرژی ضربه Charpy انتخاب شوند.

شکل پذیری کاهش یافته: شکل پذیری فولاد در دماهای پایین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و باعث می شود مواد کمتر قادر به جذب انرژی و تغییر شکل پلاستیکی قبل از شکست شود. این می تواند منجر به شکست زودرس در شرایط بارگذاری چرخه ای یا ضربه شود. برای رفع این مشکل، اتصال دهنده ها را می توان با سطح مقطع افزایش یافته طراحی کرد یا از موادی با شکل پذیری ذاتاً بالاتر در دمای پایین انتخاب کرد.

تنش حرارتی: تغییرات سریع دما می تواند باعث ایجاد تنش های حرارتی در بست شود که می تواند اثرات دمای پایین را بر خواص مواد تشدید کند. عایق بندی مناسب و اقدامات کنترل دما باید برای به حداقل رساندن گرادیان های حرارتی و تنش ها اجرا شود.

کاهش مقاومت: با افزایش دما، استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی اتصال دهنده های فولادی معمولا کاهش می یابد. این کاهش استحکام می تواند توانایی بست را برای تحمل بارها و حفظ یکپارچگی سازه به خطر بیاندازد. برای جبران، اتصال دهنده ها برای کاربردهای در دمای بالا باید بر اساس خواص مقاومت دمایی بالا انتخاب شوند.

خزش و آرامش: در دماهای بالا، بست های فولادی می توانند خزش و آرامش را تجربه کنند که منجر به تغییر شکل تدریجی و از بین رفتن پیش بار می شود. این می تواند به طور قابل توجهی اثر بست را در حفظ یکپارچگی مفصل کاهش دهد. برای کاهش خزش و آرامش، بست ها را می توان با سطح مقطع بزرگتر طراحی کرد یا از موادی با مقاومت در برابر خزش بهبودیافته انتخاب کرد.

اکسیداسیون و خوردگی: دمای بالا اکسیداسیون و خوردگی فولاد را تسریع می کند و منجر به تخریب مواد و شکست احتمالی می شود. عملیات سطحی مناسب، مانند گالوانیزه کردن یا اعمال پوشش های مقاوم در برابر خوردگی، می تواند به افزایش طول عمر اتصال دهنده ها در محیط های با دمای بالا کمک کند.

انبساط حرارتی: دماهای بالا باعث انبساط فولاد می شود که می تواند منجر به تغییرات ابعادی و مشکلات بالقوه تناسب و عملکرد شود. هنگام انتخاب اتصال دهنده ها و مشخص کردن مراحل نصب، طراحان باید انبساط حرارتی را در نظر بگیرند.

انتخاب مواد: اتصال دهنده ها را بر اساس محدوده دمایی خاص و شرایط محیطی که با آن مواجه می شوند با دقت انتخاب کنید. عواملی مانند چقرمگی در دمای پایین، استحکام دمایی بالا، مقاومت در برابر خزش و مقاومت در برابر خوردگی را در نظر بگیرید.

ملاحظات طراحی: اتصال دهنده ها را با سطح مقطع و هندسه مناسب طراحی کنید تا اثرات افراط دما را در خود جای دهد. استفاده از نشانگرهای پیش بارگذاری یا مکانیسم های قفل را برای حفظ پیش بارگذاری در برنامه های با دمای بالا در نظر بگیرید.

فولاد خودرو