高強鋼低匹配搭接接頭的等承載能力設(shè)計.pdf

1、高強鋼的焊接存在冷裂紋、熱影響區(qū)的脆化軟化等問題,其中冷裂紋問題尤為嚴重。近年來,各國學者提出采用低匹配來焊接高強鋼以提高抗裂性和塑韌性,但低匹配接頭普遍存在承載能力不足的問題。搭接接頭以其在焊前準備和裝配上的優(yōu)越性廣泛應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)中,然而搭接接頭的應(yīng)力應(yīng)變集中問題非常嚴重,高強鋼低匹配搭接接頭的承載能力嚴重不足,提高低匹配搭接接頭的承載能力顯得尤為重要。
　　為了提高低匹配搭接接頭的承載能力,從焊接接頭安全性角度出發(fā),提出了低

2、匹配搭接接頭等承載能力設(shè)計思想,通過改變搭接接頭的幾何形狀來調(diào)控應(yīng)力應(yīng)變分布,增大接頭的承載能力,使接頭的承載能力達到母材水平。以靜載和疲勞性能作為研究對象,根據(jù)合于使用原則,以斷裂模式作為等承載設(shè)計的評定標準,分析低匹配搭接接頭等承載能力設(shè)計的原理及實現(xiàn)條件。
　　針對雙側(cè)焊接的搭接接頭,采用有限元方法計算焊根和焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù),研究搭接長度、焊縫寬度、焊趾過渡半徑等對應(yīng)力集中系數(shù)的影響,建立應(yīng)力集中系數(shù)與各幾何參數(shù)的關(guān)系方

3、程,結(jié)合等承載設(shè)計實現(xiàn)條件,給出高強鋼低匹配搭接接頭的等承載能力設(shè)計準則。
　　按照等承載能力設(shè)計準則,得到特定匹配比下達到等承載所需的接頭幾何參數(shù),通過機械加工得到所需的接頭形狀,試驗結(jié)果表明,低匹配等承載接頭拉伸試件均在母材斷裂,屬于全面屈服斷裂模式;其疲勞試件在焊趾附近母材斷裂,疲勞壽命明顯高于等匹配普通接頭。設(shè)計得到的低匹配搭接接頭能很好的滿足等承載能力要求。
　　對已經(jīng)得到的等承載接頭,進一步優(yōu)化焊縫整體形狀,提出