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焊接接头的不均匀性

 
     
发布时间:2018-01-11 来源:沈阳威克创新焊接设备有限公司
 

焊接接头的不均匀性

    焊接接头是由焊缝、熔合区、热影响区(HAZ)和母材组成的不均匀体,焊接接头强度与接头几何形状及焊缝与母材的强度组配有关,在异种材料连接接头中,如果材料性能匹配不当,也会产生失配效应。

焊接接头的不均匀性

     焊缝和母材很难做到同等强度,一般都存在所谓的强度失配问题,焊缝强度失配直接影响接头或结构的承载性能,也将直接影响接头局部非均匀区的断裂阻力行为,其基本特征是由焊接接头局部区断裂驱动力、断裂阻力与极限载荷相互制约,由此导致该区域裂纹扩展阻力的变异,进而影响裂纹在焊接接头性能非均匀区的扩展方向,裂纹扩展驱动力的变异表现为焊接接头所构成的强度失配系统,可以转换远场应力应变对裂尖端区的作用,从而引起断裂控制参数发生变异,由此所决定的焊接结构断裂临界条件明显区别于均质材料结构行为,不充分考虑力学性能变异性问题,沿用均匀材料结构安全评定方法所得的结果对于焊接结构或者不安全的,或者过于保守以致实际工程很难满足要求,上述现象也使得焊接接头局部非均匀区的断裂行为具有可控性,通过调整焊接接头局部区强度失配度可以优化焊接结构的抗断裂力,这一设计思想是均匀材料系统所无法实现的。

焊接结构完整性问题

    焊接结构的完整性就是要保证焊接结构在承受外载荷和环境作用下的整体性要求,焊接结构的整体性要求包括接头的强度,结构的刚度与稳定性、抗裂性、耐永久性、焊接接头性能的不均匀性、焊接应力与变形、接头细节应力集中、焊接缺陷等因素对焊接结构的完整性都有不同程度的影响,焊接结构完整性分析应充分考虑这些因素的影响。

    在焊接结构件中,由于焊接接头处几何形状上的不完整性和焊接过程的复杂性,容易在焊接接头处产生缺陷(如裂纹、未焊透、未熔化、夹渣和气孔等)当焊接结构件承受外载荷作用时,接头缺陷处将会产生应力集中,从而形成断裂源,焊接结构破坏大部分都是由于焊接缺陷存在而引起的。

    焊接结构的完整性是整个结构的全寿命周期管理的重要内容,从结构的设计到制造,以及使用和维护等各个阶段都需要考虑焊接结构完整性问题,研究焊接力学行为、焊接结构断裂力学判据、损伤容限准则及耐久性,建立焊接结构合于使用评定方法,是焊接结构完整性分析的关键。

 

 

 

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