对于厚板焊接残余应力的试验研究

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1、万方数据第4卷第5期中国舰船研究V01．4No．52009年10月ChineseJournalofShipResearchOct．2009厚板焊接残余应力的试验研究黄晶1刘宇光2张涛1谢凡一1华中科技大学船舶与海洋工程学院．湖北武汉4300742天津市滨海市政建设发展有限公司．天津300050摘要：通过盲孔法，测定了不同焊接接头、不同板厚、不同焊接下艺下厚板的焊接残余应力，在考虑了塑性影响的基础上，得到了厚板焊接残余应力的分布规律。分析讨论了焊接接头、板厚、焊接工艺以及焊接坡I=I大小对焊接残余应力分布的影响及原凶。结果表明。采用自由焊工艺，可以减小焊接残余应力。而调整焊接顺

2、序，则可以改变焊接残余应力的峰值位置。合理设计承载面的坡口大小，可以有效降低焊接残余应力对结构强度的影响。关键词：厚板；焊接工艺；结构强度；残余应力；盲孔法中图分类号：U671．83；TG404文献标志码：A文章编号：1673—3185(2009)05—33一05ExperimentalStudyonWeldingResidualStressofThickPlateHuang五耐Liul，“_g姗谚ZhangTa01X／eFanl1SchoolofNavalArchitecture&OceanEngineering，HuazhongUniversityofScience&Te

3、chnology，Wuhan430074，China2BinhaiMunicipalConstruction&DevelopmentCo．，Ltd．，Tianjing300050，ChinaAbstract：Withblind-holedrillingmethod，theweldingresidualstressofthickplatewasmeasuredunderdifferentweldedjointtypes，platethickness，andweldingprocesses．Consideringtheplasticit)reffect，thedistributi

4、onofweldingresidualstressinthickplatewasobtained．Then，theeffectsofjointtypes，platethickness，weldingprocess，andgroovedimensionsontheweldingstressdistributionswerediscussed．Theresultsshowthat：unconstrainedstructurecanreducetheresidualstress，andweldingsequencesadjustmentcanchangethepositionofr

5、esidualstresspeakvalues，andpropergroovedimensionscaneffectivelyreducetheeffectsofweldingresidualstressonthestructurestrength．Keywords：thickplate；weldingprocess；structurestrength；residualstress；blind-holemethod1引言为了确保焊接结构的安全。掌握焊接残余应力的测试方法．弄清焊接残余应力的分布规律。研究减小残余应力的方法具有十分重要的意义。目前．工程界和学术界已有很多专著和论

6、文介绍了这方面的研究[卜引。测定残余应力的方法大致可以分为两类：机械法和物理法。机械法包括切槽应力释放法、套孔应力释放法、逐层应力释放法、盲孔应力释放法等．它们都是通过机械的方法将应力释放出来供测量。物理法包括超声波测定方法、X射线测定法、电磁测定法、硬度法、开裂法、光测法、中子衍射法等。对测试方法如何评用，大致可按下列要求作为衡量：(1)对测试对象有无破坏；(2)是否便于现场测试和快速测试；(3)是测表面内还是表面外的残余应力：(4)测试精度。随着近代工业的发展．大厚度钢结构在冶金、桥梁、船舶、压力容器等行业中的应用日益广泛。在船舶行业中．各种大型船舶的甲板钢材均为厚板，大

7、型军舰的甲板厚度一般在50mm以上。人收稿日期：2009—05—13基金项目：国家自然科学基金项目(10702022)作者简介：黄晶(1986一)，男，硕士研究生。研究方向：水下工程。E-mail：huangjin90405@126．com张涛(1976一)，男，副教授。研究方向：水下工程。E—mail：zhangt7666@hust．edu．ca万方数据标准分享网www.bzfxw.com免费下载中国舰船研究第4卷们对薄板中焊接残余应力的研究较多，但对大厚度结构中不同焊接接头的残余应力的分布规律及影响