在桥式起重机长期运行过程中，金属结构疲劳裂纹是威胁设备安全的致命隐患。这类裂纹多源于交变载荷作用下的应力集中，若未及时发现处理，可能导致主梁断裂、端梁变形等重大事故。某重工企业统计数据显示，因疲劳裂纹引发的起重机结构失效事故占总事故数的 38%，其中 90% 与未及时检测处置相关。通过典型案例分析裂纹成因与处置方法，对保障设备安全具有重要实践意义。
端梁连接部位是疲劳裂纹的高发区域。首钢水钢 16+16 吨桥式起重机在运行 15 个月后，发现端梁车轮支承弧形处及中间梁榫头出现 37 条长短不一的裂纹，最长达 150mm。经检测分析，裂纹主要源于三重因素叠加：一是端梁中间梁连接采用榫头配合结构，5mm 的配合间隙在运行中产生持续冲击；二是小车长期偏载作业导致跨距方向冲击力增大，轨道螺栓频繁松动加剧结构振动；三是制造过程中焊缝存在夹渣、虚焊等缺陷，使应力集中部位率先产生裂纹。处置时采用定制加强板塞焊加固方案，周边角焊缝与母板满焊形成整体受力结构，焊接后修磨棱角至 1mm 圆角以消除新的应力集中点，经载荷测试验证加固效果达标。
主梁与端梁连接焊缝是另一高风险区域。涟钢 2250 热轧板厂 3 号桥式起重机在使用 3 年后，主梁腹板与端梁弯板的圆角过渡处焊缝出现裂纹，且同批次 7 台设备陆续出现类似问题。检测发现裂纹均起源于弯板水平段与圆弧过渡处，沿圆弧方向扩展，属于典型的高应力疲劳破坏。该部位作为主梁与端梁的力流传递节点，承受着小车移动产生的交变剪切力，而弯板圆角设计半径不足（实际测量仅 8mm，低于规范要求的 15mm）导致应力集中系数超标。处置时采用坡口补焊 + 盖板加固工艺，先清除裂纹区域疲劳层，再用低氢型焊条补焊，最后加装 16mm 厚加强盖板分散应力，修复后通过 200% 额定载荷静载试验验证。
主梁与支腿连接部位的疲劳裂纹常与超规范使用相关。某水泥厂 5t 门式起重机在服役 11 年后，主梁与支腿连接处出现贯穿性裂纹。调查发现该设备实际工作级别远超设计标准：每日连续运行近 24 小时，吊运载荷长期接近额定值，且露天环境加速了结构老化。更严重的是，使用单位未执行定期检测制度，裂纹已扩展至危险长度仍在运行。此类裂纹因结构承载截面削弱严重，已不具备修复价值，最终按规范进行报废处理，并更换与实际工况匹配的 A6 级起重机。
疲劳裂纹的检测需结合多种技术手段。对于表面裂纹，磁粉探伤可有效显示细微缺陷，如首钢水钢案例中通过磁粉检测发现肉眼难辨的微观裂纹；对于内部缺陷，超声波检测能精准定位焊缝内部埋藏裂纹。日常检查应重点关注应力集中部位：车轮支承座、主梁跨中、连接焊缝等，特别是运行中出现异常振动或异响的区域。维护记录需详细记录裂纹位置、长度、扩展速率等数据，为后续处置提供依据。
预防疲劳裂纹需建立全周期管理体系。制造环节应严格控制焊缝质量，关键部位采用无损检测确保无焊接缺陷；使用过程中严禁超载、偏载作业，定期检查轨道平整度以减少附加冲击；维护阶段按 GB/T 14405 标准要求，每年进行一次全面结构检测，对高应力区域增加检测频次。通过典型案例可见，疲劳裂纹治理必须遵循 “早期检测 - 精准分析 - 规范处置 - 持续监测” 的技术路径，才能从根本上防范结构失效风险。
