贾 泉

(张家口大唐机械制造有限公司，河北张家口 075000)

随着现代工业的发展，钢制压力容器承受交变载荷的情况逐渐增多，压力容器设计规则的变动使设计压力提高、安全系数下降，这些因素造成了压力容器的疲劳失效事故显著增多。钢制压力容器制造中高强度钢的较多应用和日益复杂的工作条件也是压力容器疲劳失效的重要原因。为了保证钢制压力容器在使用年限内不致出现疲劳失效现象，JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》中规定了以疲劳分析为基础的设计方法。

一、低周疲劳

人们一般把疲劳破坏和交变载荷的高循环相联系，认为只有高速回转机件等在使用寿命期间交变载荷次数循环达到千万百万的构件才会出现疲劳破坏现象，如制造合格的矿车心轴在长期安全使用后在轴肩处会突然断裂，而使用期间交变载荷次数循环最多万次左右的钢制压力容器不存在疲劳破坏问题。可是在某些设计、制造合格的压力容器出现与疲劳破坏有关的事故后，钢制压力容器的疲劳破坏问题才引起人们的重视。存在高循环疲劳破坏问题的构件使用寿命期间所受的交变应力次数一般在107以上，其应力水平远低于材料的屈服强度，虽然在局部地区存在应力集中，但其最大应力处也处于弹性状态。高速回转机件所用材料含碳量、强度级别高，通常采用切削加工，对表面粗糙度有较高的要求。而压力容器使用寿命期间所受交变应力的次数在102到105之间，其应力水平则远高于存在高循环疲劳破坏问题的构件，一些应力集中区域在设计状态的应力水平就超过了材料的屈服强度进入塑性状态。……