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焊接接头的强度匹配

时间:2020-04-20 浏览:6728次

焊接接头的强度匹配

长期以来,焊接结构的传统设计原则基本上是强度设计。在实际的焊接结构中,焊缝与母材在强度上的配合关系有三种:焊缝强度等于母材(等强匹配),焊缝强度超出母材(超强匹配,也叫高强匹配)及焊缝强度低于母材(低强匹配)。从结构的安全可靠性考虑,一般都要求焊缝强度至少与母材强度相等,即所谓“等强”设计原则。但实际生产中,多数是按照熔敷金属强度来选择焊接材料,而熔敷金属强度并非是实际的焊缝强度。熔敷金属不等同于焊缝金属,特别是低合金高强度钢用焊接材料,其焊缝金属的强度往往比熔敷金属的强度高出许多。所以,就会出现名义“等强”而实际“超强”的结果。超强匹配是否一定安全可靠,认识上并不一致,并且有所质疑。九江长江大桥设计中就限 制焊缝的“超强值”不大于98MPa;美国的学者Pellini则提出〔1〕,为了达到保守的结构完整性目标,可采用在强度方面与母材相当的焊缝或比母材低137MPa的焊缝(即低强匹配);根据日本学者佑藤邦彦等的研究结果〔2〕,低强匹配也是可行的,并已在工程上得到应用。但张玉凤等人的研究指出〔3〕,超强匹配应该是有利的。显然,涉及焊接结构安全可靠的有关焊缝强度匹配的设计原则,还缺乏充分的理论和实践的依据,未有统一的认识。为了确定焊接接头更合理的设计原则和为正确选用焊接材料提供依据,清华大学陈伯蠡教授等人承接了国家自然科学基金研究项目“高强钢焊缝强韧性匹配理论研究”。课题的研究内容有:490MPa级低屈强比高强钢接头的断裂强度,690~780MPa级高屈强比高强钢接头的断裂强度,无缺口焊接接头的抗拉强度,深缺口试样缺口顶端的变形行为,焊接接头的NDT试验等。大量试验结果表明:

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