基于High-Goodman耐候鋼腐蝕深度與疲勞強度關系研究

梁景恒 ， 王兆勛 ， 董園園 ， 陳俊宏 ， 張子博 ， 張 濤

（1. 中國兵器工業第五二研究所 煙臺分所有限責任公司 ，山東 煙臺 264003；2. 煙臺鐵中寶鋼鐵加工有限公司，山東 煙臺 264006）

0 引言

伴隨著鐵路的快速發展以及高速列車舒適、高效率的乘車體驗，普速客運產品占比持續走低，但其在軌道交通貨物運輸領域和國民經濟中仍發揮著重要作用。普速客運貨運產品一般有著較長的服役路線和服役時間，服役環境更加復雜，為使其在運營中保持性能良好、安全可靠，須定期進行檢修[1-3]。

20世紀90年代以前生產的普速客車車體材料均為普通碳鋼，其材料耐蝕性差，因此，之后新生產的客車車體材料選擇以耐候鋼為主。隨著軌道客車速度等級的提高、運行區間的擴大及運營里程的增加，車輛的載荷工況更加惡劣，服役環境日趨復雜。車輛在運行過程中受到室外交變沖擊載荷、高溫高濕、嚴寒、海洋、風沙等惡劣服役環境以及室內積水腐蝕等的影響，仍然出現局部腐蝕甚至銹穿的問題，車輛公司需在廠維修期間用更耐蝕的材料對原腐蝕部位進行挖補焊接修復，或者采用其他工藝進行表面處理等[4-8]。關于腐蝕疲勞相關方面的研究較多，但是不同腐蝕深度對于車體結構疲勞強度的影響卻鮮有報道[9-11]。

本研究基于檢修期間問題車輛，從現車截取不同腐蝕深度的板材制成試樣開展疲勞強度測試，并通過有限元計算車體典型服役載荷下的車體結構疲勞應力強度，借助High-Goodman圖來評價不同腐蝕深度后試樣疲勞強度與車體服役結構疲勞強度的關系，獲得許用腐蝕深度指標，為車輛檢修維護提供技術支持。……