窄間隙半自動CO2氣體保護鋼筋焊接力學(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。建筑鋼筋常用的對焊方法有：閃光對焊、氣壓焊、搭接焊、窄間隙電弧焊。CO2氣體保護焊在日本等發(fā)達國家已應(yīng)用于鋼筋窄間隙對焊，并在工程應(yīng)用中起到了良好的效果，而在我國尚無此方面的研究與應(yīng)用。
　　本文在理論分析的基礎(chǔ)上對采用CO2氣體保護鋼筋焊接接頭的力學(xué)性能進行了大量試驗研究，并且采用數(shù)值模擬的方法對接頭受力特征進行

2、分析，目的是為這種接頭在工程上的廣泛應(yīng)用和推廣打下堅實的理論基礎(chǔ)和試驗依據(jù)，本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)對CO2氣體保護焊鋼筋焊接理論和力學(xué)行為進行總結(jié)和分析。在CO2氣保焊基本焊接理論基礎(chǔ)上通過焊接試驗得出鋼筋窄間隙CO2氣體保護焊焊接工藝參數(shù)。通過焊接匹配理論指導(dǎo)進行焊材匹配試驗，找到適于我國鋼筋焊接的CO2氣保焊實芯焊絲，得出針對不同牌號鋼筋焊接的焊絲力學(xué)指標范圍?？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)機理。
　　(2)通過試驗研究鋼筋采用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檢驗接頭抗拉性能，在無焊接缺陷情況下，高匹配接頭完全可以達到等強甚至超強連接，鋼筋屈服強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)沖擊韌性遠小于母材，是接頭在熱影響區(qū)斷裂的重要原因。
　　(3)通過動態(tài)試驗研究接頭高應(yīng)力反復(fù)

4、拉壓、大變形反復(fù)拉壓和疲勞試驗。測得接頭高應(yīng)力拉壓滯回曲線，驗證接頭在動力荷載下的塑性變形能力。疲勞試驗中驗證接頭疲勞性能滿足規(guī)范要求，HRB400鋼筋接頭比HRB335鋼筋接頭的疲勞強度值略有提高，但提高幅度不大。宏觀金相及硬度試驗結(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，這一區(qū)域的脆硬特性導(dǎo)致接頭力學(xué)性能下降。
　　(4)通過對接頭受力特征進行有限元數(shù)值