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1、《无摘探伤》双月刊年第期焊接缺陷对结构强度的影响东北大学龙占云张是摘要介绍炸接缺陷对结构强度的影响是与坏接缺陷的种类、尺寸、形状、才向和位,。有关与坏接缺陷所引起的应力集中来数大小等因素有关文申着重探讨了坏接缺陷对静强度、夜劳强度的影响。,就可、气孔、前言一样平以试验出焊缝中裂纹夹渣等焊接缺陷对应力集中系数的影响。,随着焊接结构应用范围的不断扩大〔”,,根据弹性理论及实验分析椭画孔某些焊接结构也发生了一些破坏事故深,的最大应力集中系数为入探讨其原因可以看出除结构设计不合,,,二弃理外就是制造工艺上常出间题经常是由‘、“’一于焊接工艺不当产生了焊接缺陷所致为式中垂直于拉伸方向
2、的椭圆轴长,—了使焊接结构更安全可靠地工作检验人平行于拉伸方向的椭圆轴长、员就必须认真研究切实掌握焊接缺陷对—,、由上式可看出式中越小越大时结构强度的影,以便能准确地决定构件响相当于垂直于外力作用方向的横向裂,的质量等级与使用价值从而可进一步找,则应纹力集中系数越大当一时。出提高焊接结构产品质量的途径相当于存在具有回孔的夹渣、气孔等缺,,焊接缺陷是产生应力集中的主要陷则应力集中程度就小对于无限宽板中与受力方向垂直的裂原因纹尖端的应力集中系数可用下式估算焊接结构在焊接接头部位要出现几何一尺寸、化学成分、组织结构及力学性能等方存。,面的不连续性当承受外载荷作用时常在。式中裂纹半
3、长接,如不合理的接头—头部位产生应力集中裂纹尖端半径,、型式及结构设计各种工艺缺陷如裂纹—、,。当越小越大时越大即得出未焊透及咬边等,都能引起较大的应力集与受力方向垂直的裂纹尖端的应力集中系。,、中从而焊接缺陷常常成为结构破坏的发数随裂纹尺寸的增大裂纹尖端半径的减,。源地成为降低结构强度的重要原因小而增大,,、在各种接头型式中对接接头的形状由上可见由于焊接缺陷的种类尺,,、、,的变化程度较小应力集中系数最低但如寸形状方向和位不同应力集中系数果在对接接头中出现较大的余高和过渡处,大小就不相同因而缺陷对接头性能的影,。,。圆弧半径较小时则应力集中系数将增大响也各有差异其影响程度
4、如表所示如将焊缝余高加工掉,使焊缝与焊件表面一一©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net《无损探伤》双月刊年第期表焊接缺陷与焊接接头性能影响静强度。,实际上存在有焊接缺陷的塑性材料坏接缺陷种类性能,,构件中随着缺陷面积百分率的增加构件机械方面环沈方面,总有效截面积要减少虽静强度不受影响强度塑性疾劳,力腐叫开裂因结构设计时,强度值都在。,以下并留变形△,一定余量但构件将随缺陷面积百分率的坏接工艺现范不当,,增加其总承载能力会稍有下降
5、组织结构的不连续性△△等人关于焊接缺陷对低碳钢焊件静拉伸强‘度的。表班伤△△△影响见图就证实了这点缺咬边△若材料处于脆性状态如材料处于三面向拉伸应力状态低于脆性转变温度下动析登陷,载高应变速率作用下材料不能进行塑性裂纹,,变形随着外力的增加在构件上不可能产内气孔△,,生应力均匀化应力峰值必然不断增加一缺单个夹渔△直达到材料的强度极限几或在低于氏时链状夹淡△△,部就发生断裂而导致结构破坏结构存在的,。未坏透△△应力集中系数越大这种影响也越大当结陷,,未熔合△△构材料强度级别越高结构刚度越大时对应,力集中敏感性越大这种对材料强度影裂纹△△。响就越突出戏余应力△△硬化△△焊接缺陷
6、的缺口效应软化△△在实践中,许多焊接结构都是采用塑,脆化性良好并且脆性转变温度较低的材料焊又刁广、接而成,如碳素结构钢、低合金结构钢及奥缺陷对坏接接头性能有影响—,△缺陷对挤接接头性能影响不太大氏体不锈钢等其焊接接头也和焊件金属—具有相近的塑性,那又为什么焊接缺陷等焊接缺陷对静强度的影响缺口部位会诱发脆性裂纹呢,实践证明只要焊缝及热影响区金属实验已证‘,,明许多材料处于单轴或,具有足够的塑性焊接缺陷所引起的应为,,双轴拉伸应力下呈塑性状态当处于三轴,集中部位的应力值当其达到屈服强度几,,拉伸应力下因不易发生塑性变形呈现脆,,时就产生了塑性滑移及强化使应力保持,会使构件性在低
7、于屈服强度的外载应力。,,在值上继续增加外力时则同一横截作用下发生脆性断裂。在实际的焊接结构,面上其余未达到。的区域将继续随外力中,承受三轴应力或三轴载荷可能不多增大而增大,直到整个截面上应力都达到但同一材料在不同条件下可以显示出不同,。,。、几时使应力均匀化由此可见用塑性很的破坏形式例如温度越低加载速度越,,,好的材料来制造焊接结构焊接缺陷并不大材料中三向应力状态越严重则发生脆一一©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsre
