焊接结构不完整性的应力集中效应

    焊接强度是焊接接头承受外载荷的能力，包括焊接接头的基本强度、抗裂纹和抗疲劳性能等，焊接强度分析的重点是研究焊接因素对焊接接头强度的影响，目的是为现代焊接结构设计完整性评定基础。

焊接结构不完整性的应力集中效应

    焊接结构不完整性也称为焊接不连续性、焊接缺陷是焊接结构中最严重的不完整性，焊接缺陷对焊接结构承载能力有很显著的影响，其主要原因是缺陷减少了结构承载截面有效面积，并且在缺陷周围产生力应力集中，缺陷的种类较多，主要有裂纹、夹渣、气孔、未熔合和未焊透、形状和尺寸不良等，按缺陷在焊缝中的位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷，焊接缺陷的形状不同，引起截面变化的程度也不同，就缺陷与负载方向所成的角度不同，都会使缺陷周围的应力集中程度大不一样，根据缺陷对结构强度的影响程度，又可将焊接缺陷分为平面缺陷，体积缺陷和成型不良三种类型：

1、平面缺陷：

    如裂纹、未熔合和未焊透等，对断裂的影响取决于缺陷的大小、取向、位置和缺陷前沿的尖锐程度，缺陷面垂直于应力方向的缺陷。表面及近表面缺陷和前沿尖锐的裂纹、对焊接结构断裂影响最大。

裂纹：

    裂纹是焊接接头中局部区域的金属原子结合遭到破坏而形成的缝隙，其特点是缺口尖锐，长宽比大，在结构工作过程中会扩大，甚至会使结构突然断裂，特别是脆性材料，所以焊接裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。

    焊接接头裂纹的类型与分布是多种多样的，焊接应力集中是容易形成裂纹的部位，如焊趾裂纹和焊根裂纹，焊趾裂纹和焊根裂纹形成重复缺口效，裂纹是最危险的缺陷。

未熔合：

    固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间）或者填充金属之间（多道焊时的焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合，或者在点焊（电阻焊）中母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。

未焊透：

    母体金属接头处中间或根部的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合，未焊透降低了焊接接头的强度，当未焊透的缺口和端部形成应力集中时，在焊接件承受载荷后容易导致开裂。

体积缺陷：

    体积缺陷、如气孔、夹渣等，对断裂的影响程度一般低于平面缺陷。

    气孔是焊接熔池结晶过程中常见的缺陷之一，气孔会削弱焊缝有效工作面积，还可以形成应力集中，显著降低强度，有些气孔则会影响焊缝的气密性，当多个气孔间的距离较小时，气孔边缘的应力集中作用容易导致孔间连通，形成较大的缺陷，进一步加重应力集中效应。

夹渣：

    夹渣是熔化焊接时的冶金反应产物，由于非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣在焊接时未能溢出，或者多焊道接时清渣不干净，以致残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹渣物，夹渣视形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝之内，另外在采用钨极氩弧焊打底加手工电弧焊或者钨极氩弧焊时，钨极崩落的碎屑留在焊缝内则成为高密度夹杂物。

成形不良：

    成型不良，如焊道的余高过大或不足、角变形、焊缝处的错边等，都会给结构造成应力集中或附加应力，对焊接结构的断裂强度产生不利影响。

咬边：

    这类缺陷属于焊缝的外部缺陷，当母体金属熔化过度时造成的穿透（穿孔）即为烧穿，在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷，即为咬边。

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