GB/T4732引入ASME疲劳强度减弱系数时作了哪些调整和修改！
老版本JB4732中没有关于焊缝的疲劳强度减弱系数，仅规定了螺柱的疲劳强度减弱系数为4。新版GB/T4732-2024标准中在疲劳分析和评定中正式引入了ASMEⅧ-2规范中关于焊缝的疲劳强度减弱系数，对这个系数的正确认识有利于在工程设计中的合理应用。疲劳强度减弱系数的定义在交变载荷的情况下，应力集中会导致疲劳强度的降低，疲劳强度减弱系数便是考虑应力集中（含焊接接头和局部结构不连续）对疲劳强度的影响，用以衡量疲劳强度减弱的程度。其定义可如下：疲劳强度减弱系数=元件在光滑状态下的疲劳强度（即无应力集中时）/该元件在有焊接或局部结构不连续状态下的疲劳强度（即有应力集中时）标准中给出的疲劳设计曲线是根据光滑试件在试验中获得的，在应用时需考虑非光滑或焊接表面对疲劳强度的影响，这便是疲劳强度减弱系数的意义所在。ASME规范中疲劳强度减弱系数的规定疲劳强度减弱系数一般用于焊缝模型，ASMEⅧ-2-2023规范中便给出了典型焊缝疲劳强度减弱系数的推荐值，分别见Table5.11和Table5.12。【第一步】由Table5.11和Table5.12可看出ASME规范中对于疲劳强度减弱系数的规定划分为3大类型：（1）全焊透的焊接接头；（2）部分焊透的焊接接头；（3）填角焊缝。【第二步】在这3大类型中，进一步根据焊接接头或表面的加工状态进行区分：（1）对于全焊透的焊接接头分为2种状态：焊后机加工、焊后未机加工；（2）对于部分焊透的焊接接头分为3种状态：焊后最终表面机加工、焊后最终表面未机加工、焊缝根部；（3）对于填角焊缝分为3种状态：焊后焊趾机加工、焊后焊趾未机加工、焊缝根部。【第三步】再根据无损检测的状态确定质量等级，根据质量等级确定对应的疲劳强度减弱系数。质量等级总共分为7级：（1）等级1：全部体积检测+表面PT/MT检测+表面VT检测；（2）等级2：局部体积检测+表面PT/MT检测+表面VT检测；（3）等级3：PT/MT检测+表面VT检测，但无体积检测；（4）等级4：全部或局部体积检测+表面VT检测，但无表面PT/MT检测；（5）等级5：仅表面VT检测，而无体积检测+表面PT/MT检测；（6）等级6：仅体积检测，而无表面PT/MT检测+表面VT检测；（7）等级7：检测不明确或无任何检测。以上便是ASME规范中对于疲劳强度减弱系数的规定及划分方法，可通过上面三步走最终确定疲劳强度减弱系数的取值。另外，从ASME的规定及上面的描述中可看出：（1）ASME规范中虽然看着分的很细，但在实际选择时也比较容易选错，ASME只分全焊透、部分焊透和填角焊缝三种类型，并未细分对接接头、斜角接头、角接接头、T型接头等，其次究竟该如何理解焊后机加工状态、焊后非机加工状态等也不是很明了，因而在理解不清楚和不到位的情况下可能会选错类型和数值。（2）从等级5和等级6中对于疲劳强度减弱系数取值的规定，笔者发现了一个问题：对于等级5（仅表面VT检测，而无体积检测+表面PT/MT检测）规定的疲劳强度减弱系数是2.5，而等级6（仅体积检测，而无表面PT/MT检测+表面VT检测）规定的疲劳强度减弱系数是3.0，即仅表面VT检测时的疲劳强度减弱系数比仅体积检测时的取值要小，白话的意思就是一个目视检测的效果都比仅体积检测对于疲劳的效果要好，据此可背后反映出焊缝的表面缺陷或裂纹对于降低疲劳强度的影响要远大于焊缝内部缺陷或裂纹的影响。GB/T4732中疲劳强度减弱系数的规定GB/T4732标准中引入了ASME规范中的疲劳强度减弱系数，为我国疲劳设备的分析和评定提供了进一步的标准依据和规定，但是正如上文所说，ASME的规定看似很细，但是也不那么容易区分、判断和理解，容易选错。而GB/T4732则是将ASME的规定结合我国分析设计的现状和标准作了一些取舍、调整和简化，保留和明确了有用的信息，删除了一些不适用的信息，更简单明了。GB/T4732的规定如下表9所示：通过与ASME对比，可看出GB/T4732标准作了如下一些调整、取舍和简化：（1）具体到了常用典型焊接接头的类型：如对接接头、斜角接头、填角焊缝，方便工程设计人员更好的判断和选择；（2）对ASME标准中比较模糊的焊缝加工状态进行了结合我国分析设计标准制造要求的一些明确：如打磨至与母材齐平、圆滑过渡的要求。ASME标准中只说机加工，但究竟机加工到一个什么状态不明确，而我们做了打磨至与母材齐平和圆滑过渡两种区分，并分别给予了不同的取值，比如上面表9中第二行的数值在ASME中是没有的，是我国标准在引入时做了判断、调整和明确，但总体上来说，都比ASME的要求要高；（3）删除了一些不适用于我国分析设计标准的无损检测的质量等级：相较于ASME，只保留了等级1、等级2和等级3，而等级4~7全部删除，因为等级4~7中的无损检测要求在我国标准中是不被允许的，即我国标准更为严格；（4）部分取值作了微小调整：如上表9中红色标注的数值，我国标准中第3列的数值也做了稍微调整，均增大了0.1的数值。综上所述，专家们在引入ASME规范中疲劳强度减弱系数的规定时，结合了我国压力容器标准的规定作了一系列更符合我国分析设计和制造现状的调整、简化和明确，能更好的为工程设计人员所用，避免出现模糊不清的问题。在此，感谢专家们编制工作中的辛苦付出！来源：ANSYS分析设计人
