窄間隙半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)鋼筋焊接力學(xué)性能研究.pdf

1、從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)誕生至今，出現(xiàn)了一系列的鋼筋連接技術(shù)：綁扎連接、機(jī)械連接和焊接。在鋼筋施工技術(shù)中，焊接高效的連接方式。建筑鋼筋常用的對(duì)焊方法有：閃光對(duì)焊、氣壓焊、搭接焊、窄間隙電弧焊。CO2氣體保護(hù)焊在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已應(yīng)用于鋼筋窄間隙對(duì)焊，并在工程應(yīng)用中起到了良好的效果，而在我國(guó)尚無(wú)此方面的研究與應(yīng)用。
　　本文在理論分析的基礎(chǔ)上對(duì)采用CO2氣體保護(hù)鋼筋焊接接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，并且采用數(shù)值模擬的方法對(duì)接頭受力特征進(jìn)行

2、分析，目的是為這種接頭在工程上的廣泛應(yīng)用和推廣打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)依據(jù)，本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)對(duì)CO2氣體保護(hù)焊鋼筋焊接理論和力學(xué)行為進(jìn)行總結(jié)和分析。在CO2氣保焊基本焊接理論基礎(chǔ)上通過焊接試驗(yàn)得出鋼筋窄間隙CO2氣體保護(hù)焊焊接工藝參數(shù)。通過焊接匹配理論指導(dǎo)進(jìn)行焊材匹配試驗(yàn)，找到適于我國(guó)鋼筋焊接的CO2氣保焊實(shí)芯焊絲，得出針對(duì)不同牌號(hào)鋼筋焊接的焊絲力學(xué)指標(biāo)范圍?？偨Y(jié)鋼筋接頭基本力學(xué)特性原理，包括：拉伸

3、、彎曲、沖擊、疲勞特性和斷裂力學(xué)機(jī)理。
　　(2)通過試驗(yàn)研究鋼筋采用CO2氣保焊連接的拉伸、彎曲和沖擊等基本力學(xué)性能。由鋼筋焊接接頭靜載拉伸試驗(yàn)檢驗(yàn)接頭抗拉性能，在無(wú)焊接缺陷情況下，高匹配接頭完全可以達(dá)到等強(qiáng)甚至超強(qiáng)連接，鋼筋屈服強(qiáng)度低有利于接頭焊接。接頭具有良好的抗彎性能，有良好的塑性。高匹配接頭焊縫沖擊韌性不小于母材，熱影響區(qū)沖擊韌性遠(yuǎn)小于母材，是接頭在熱影響區(qū)斷裂的重要原因。
　　(3)通過動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究接頭高應(yīng)力反復(fù)

4、拉壓、大變形反復(fù)拉壓和疲勞試驗(yàn)。測(cè)得接頭高應(yīng)力拉壓滯回曲線，驗(yàn)證接頭在動(dòng)力荷載下的塑性變形能力。疲勞試驗(yàn)中驗(yàn)證接頭疲勞性能滿足規(guī)范要求，HRB400鋼筋接頭比HRB335鋼筋接頭的疲勞強(qiáng)度值略有提高，但提高幅度不大。宏觀金相及硬度試驗(yàn)結(jié)果表明：焊縫硬度高于熱影響區(qū)硬度，兩者都高于鋼筋硬度；熔合線硬度比兩側(cè)略低，靠近熔合線的焊接過熱區(qū)硬度有升高趨勢(shì)，這一區(qū)域的脆硬特性導(dǎo)致接頭力學(xué)性能下降。
　　(4)通過對(duì)接頭受力特征進(jìn)行有限元數(shù)值