鑄鋼-軋鋼對焊接頭疲勞性能試驗(yàn)

一、概述對于承受疲勞荷載作用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),如工業(yè)廠房中的吊車梁、公路鐵路橋梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件,除了進(jìn)行靜力強(qiáng)度計算外,尚需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算,其中對于所配置的受拉鋼筋應(yīng)驗(yàn)算其疲勞強(qiáng)度。鋼筋在多次

針對某型船用鋁-鋼復(fù)合過渡接頭應(yīng)用的要求,對鋁-鋼過渡接頭焊接態(tài)疲勞性能進(jìn)行檢測并用掃描電鏡對斷口進(jìn)行試驗(yàn)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在應(yīng)力值80mpa~196mpa范圍內(nèi),經(jīng)過2×106次的彎曲疲勞試驗(yàn),均未發(fā)生斷裂現(xiàn)象,該應(yīng)力值已完全滿足設(shè)計要求;當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到224mpa時,疲勞壽命已不能滿足設(shè)計要求;通過對斷口分析確定鋁-鋁界面漩渦邊緣的空洞為裂紋源。

隨著不銹鋼軌道客車的不斷發(fā)展,目前車體焊裝中主要采用的電阻點(diǎn)焊技術(shù)將會逐漸被激光焊接取代。該文針對sus301l奧氏體不銹鋼搭接激光非熔透焊接頭進(jìn)行疲勞性能研究,通過數(shù)據(jù)處理建立并繪制了接頭的s-n曲線,以此對不銹鋼搭接激光焊接頭的疲勞性能進(jìn)行分析與研究。

帶肋鋼筋套筒擠壓接頭是一種新型的機(jī)械接頭，疲勞性能試驗(yàn)表明，只要合理控制擠壓參數(shù)，擠壓接頭具有較好的耐疲勞特性，可以用于動載結(jié)構(gòu)。

316L不銹鋼擴(kuò)散焊接頭的宏觀疲勞性能 (2)

316L不銹鋼擴(kuò)散焊接頭的宏觀疲勞性能

－２７８－ 中國科技信息２００７年第１４期　　　?。悖瑁椋睿帷。螅悖椋澹睿悖濉。幔睿洹。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾。椋睿妫铮颍恚幔簦椋铮睢。辏酰欤玻埃埃坊A(chǔ)及前沿研究 區(qū)塑性變形造成局部硬化，當(dāng)硬化達(dá)到 飽和時，位錯的繼續(xù)運(yùn)動將觸發(fā)已經(jīng)塞積 的亞穩(wěn)態(tài)的位錯組態(tài)，可造成位錯崩，產(chǎn) 生新的滑移，其結(jié)果導(dǎo)致形成“駐留滑移 帶”（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ?。螅欤椋稹。猓幔睿洹?，ｐｓｂ）［４］。 在高應(yīng)力水平下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時，在 開始階段試樣表面產(chǎn)生滑移線，滑移線并 不是在所有的晶粒中都產(chǎn)生，而是在那些 滑移取向最有力利的晶粒中，并隨著循環(huán) ３１６ｌ不銹鋼擴(kuò)散 焊接頭的顯微疲勞性能 劉立凱１　　周燦１　　沈書乾２ １、湖南百利工程科技公司　?。矗保矗埃埃?２、茂名華粵集團(tuán)有限公司　?。担玻担埃埃?摘　　要 ３１６ｌ不銹鋼擴(kuò)散焊接頭的疲勞性能有著其獨(dú) 特的特點(diǎn)，要完整地理解疲勞壽命特性，就

－２７８－ 中國科技信息２００７年第１４期　　　　ｃｈｉｎａ?。螅悖椋澹睿悖濉。幔睿洹。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾。椋睿妫铮颍恚幔簦椋铮睢。辏酰欤玻埃埃坊A(chǔ)及前沿研究 區(qū)塑性變形造成局部硬化，當(dāng)硬化達(dá)到 飽和時，位錯的繼續(xù)運(yùn)動將觸發(fā)已經(jīng)塞積 的亞穩(wěn)態(tài)的位錯組態(tài)，可造成位錯崩，產(chǎn) 生新的滑移，其結(jié)果導(dǎo)致形成“駐留滑移 帶”（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ　ｓｌｉｐ?。猓幔睿洹?，ｐｓｂ）［４］。 在高應(yīng)力水平下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時，在 開始階段試樣表面產(chǎn)生滑移線，滑移線并 不是在所有的晶粒中都產(chǎn)生，而是在那些 滑移取向最有力利的晶粒中，并隨著循環(huán) ３１６ｌ不銹鋼擴(kuò)散 焊接頭的顯微疲勞性能 劉立凱１　　周燦１　　沈書乾２ １、湖南百利工程科技公司　?。矗保矗埃埃?２、茂名華粵集團(tuán)有限公司　　５２５０００ 摘　　要 ３１６ｌ不銹鋼擴(kuò)散焊接頭的疲勞性能有著其獨(dú) 特的特點(diǎn)，要完整地理解疲勞壽命特性，就

第13卷　第1期 1998年3月 實(shí)　驗(yàn)　力　學(xué) journalofexperimentalmechanics vol.13　no.1 mar.1998 　 未熔透尺寸對十字焊接接頭 疲勞性能影響規(guī)律試驗(yàn)研究 湯紅衛(wèi)　軒福貞　候和濤 (山東工業(yè)大學(xué),濟(jì)南,250061) 摘要　針對某廠一壓力機(jī)架的焊接結(jié)構(gòu),采用極大似然方法,進(jìn)行了部分熔透焊 接十字接頭的拉—拉疲勞試驗(yàn),得到了該類結(jié)構(gòu)的p-s-n對數(shù)曲線。研究了未熔透尺 寸對接頭的應(yīng)力集中系數(shù)、疲勞強(qiáng)度和試件疲勞破壞形式的影響規(guī)律,結(jié)果表明,在焊 縫與母材等強(qiáng)的情況下,當(dāng)未熔透尺寸2a/t0.5時,則接頭的抗疲勞性能有顯著的改變。 關(guān)鍵詞　極大似然法　焊接接頭　有

介紹了鋼筋焊接網(wǎng)疲勞s-n曲線的表達(dá)方式、疲勞試驗(yàn)條件及試件破壞特征。通過對此次焊接網(wǎng)疲勞試驗(yàn)結(jié)果及國外部分?jǐn)?shù)據(jù)的分析,以應(yīng)力幅作為主要參數(shù),取95%的保證概率,得出鋼筋焊接網(wǎng)疲勞s-n曲線方程,并與國外的規(guī)范曲線進(jìn)行比較。給出的疲勞s-n曲線方程基本反映了冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)的疲勞特性,可為有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編制及工程應(yīng)用提供參考。根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn),介紹了疲勞荷載下的板類構(gòu)件,給出了提高抗疲勞性能的幾種典型施焊圖例。

設(shè)計了4根梯形波紋腹板焊接h形鋼試件,依據(jù)gb50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行疲勞性能試驗(yàn),并特別考慮了gb50278—2010《起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中吊車梁安裝偏差的相關(guān)規(guī)定。通過ansys有限元分析驗(yàn)證試件破壞形式的合理性。研究結(jié)果表明:對于cecs291:2011《波紋腹板鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中推薦波形的梯形波紋腹板h形鋼,其疲勞性能優(yōu)于平腹板h形鋼,疲勞設(shè)計中可按3類鋼構(gòu)件進(jìn)行計算,且不考慮腹板波紋轉(zhuǎn)折引起的應(yīng)力集中及安裝偏差等施工因素的影響。

技術(shù)交底記錄 施工單位浙江野風(fēng)建設(shè)有限公司單位工程名稱廣德縣中醫(yī)院整體遷建一期工程 工程部位鋼筋閃光對焊接頭接受交底人 交 底 內(nèi) 容 1.施工準(zhǔn)備 1.1材料及主要機(jī)具： 1.1.1鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設(shè)計要求，有出廠證明書及復(fù)試報告單。 1.1.2主要機(jī)具：對焊機(jī)具及配套的對焊平臺、防護(hù)深色眼鏡、電焊手套、絕緣鞋、鋼筋切 斷機(jī)、空壓機(jī)、鋼絲刷、冷拉調(diào)直作業(yè)線。 1.2作業(yè)條件： 1.2.1焊工必須持證上崗。 1.2.3電源應(yīng)符合要求，當(dāng)電源電壓下降大于5%，小于8%時，應(yīng)采取適當(dāng)提高焊接變壓器 級數(shù)的措施；大于8%時，不得進(jìn)行焊接。 1.2.4作業(yè)場地應(yīng)有安全防護(hù)設(shè)施，防火和必要的通風(fēng)措施，防止發(fā)生燒傷、觸電及火災(zāi)等 事故。 1.2.5熟悉料單，弄清接頭位置，做好技術(shù)交底。 2.操作工藝 2.1工藝流程： 檢查設(shè)備→選擇焊

通過試驗(yàn)對使用閃光焊接及鋁熱焊接兩種方法焊接槽型鋼軌焊接接頭的靜彎性能、疲勞性能、拉伸性能、硬度、金相顯微組織等進(jìn)行了測試與分析。研究結(jié)果表明:在軌頭受壓條件下閃光焊接頭的抗壓能力高于鋁熱焊接頭;閃光焊接頭在較高疲勞荷載下能經(jīng)歷頻率5hz,2×106次疲勞試驗(yàn)仍不斷裂;閃光焊接頭的屈服強(qiáng)度及斷后伸長率均高于鋁熱焊;閃光焊接頭硬度比鋁熱焊更接近母材,閃光焊和鋁熱焊接頭的軟化區(qū)寬度均≤20mm;兩種焊接方法的焊縫和熱影響區(qū)的顯微組織未見異常,閃光焊接頭的晶粒組織要細(xì)于鋁熱焊接頭組織。閃光焊接頭性能優(yōu)于鋁熱焊,建議在城市有軌電車的建設(shè)項目中應(yīng)盡可能使用閃光焊焊接槽型鋼軌。

本工作進(jìn)行了板狀焊接鋼接頭在空氣中的常幅疲勞試驗(yàn);和在海水中的常幅腐蝕疲勞試驗(yàn)(加載頻率為0.2hz,應(yīng)力比r=-1,海水溫度～20℃,陰極保護(hù)負(fù)電位～850mv,sce)。將兩者試驗(yàn)結(jié)果比較,初步表明,鋼接頭海水腐蝕疲勞的平均壽命約為空氣中的1/2到1/3。本工作還進(jìn)行了焊縫經(jīng)過tig熔修的試件的試驗(yàn),初步結(jié)果表明,tig熔修處理明顯地增加了焊接接頭的海水腐蝕疲勞(有陰極保護(hù))壽命.

為了研究焊縫余高對焊接接頭疲勞性能的影響,采用名義應(yīng)力法對含有焊縫余高的焊接結(jié)構(gòu)連接件進(jìn)行了有限元分析及壽命預(yù)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn):結(jié)構(gòu)的疲勞壽命受焊縫坡度影響,隨著焊縫坡度的增大,接頭疲勞壽命先增大后減小,呈拋物線變化趨勢。焊縫余高的變化也影響著結(jié)構(gòu)疲勞性能,當(dāng)焊縫余高為0.4mm、焊縫坡度為65°時,焊接接頭疲勞壽命最大。

鋼筋焊接頭拉力試驗(yàn)記錄 （編號：） 建設(shè)項目：合同號： 施工單位工程名稱分項工程 鋼筋品種規(guī)格接頭型式及焊接方法生產(chǎn)單位生產(chǎn)批號 編號 直徑 （mm） 面積 （mm 2 ） 破斷拉力 （kn） 抗拉強(qiáng)度 （mpa） 斷口形式及位置描述備注 評語 試驗(yàn)：計算：復(fù)核：試驗(yàn)日期：

綜述了近年來焊趾熔修技術(shù)在改善焊接接頭疲勞壽命方面的研究現(xiàn)狀,并對最新研究成果與該技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。指出了目前在該領(lǐng)域存在的問題與不足,最后對提高焊接接頭疲勞壽命的研究方向和工作重點(diǎn)進(jìn)行展望。

對冷軋鋼圓形連接點(diǎn)和矩形連接點(diǎn)的壓印接頭進(jìn)行拉伸-剪切試驗(yàn),研究連接點(diǎn)形狀對接頭拉伸-剪切性能的影響。并對圓形連接點(diǎn)壓印接頭進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,兩種接頭拉伸-剪切強(qiáng)度和剛度相當(dāng)。圓形連接點(diǎn)拉伸-剪切過程中的能量吸收值大于矩形連接點(diǎn),矩形連接點(diǎn)的失效形式為上板拉脫失效。應(yīng)力比r=0.5,當(dāng)最大疲勞載荷為接頭強(qiáng)度的95%時,接頭循環(huán)壽命可以達(dá)到137萬次,為80%時,可以達(dá)到疲勞極限500萬次。疲勞失效形式為上板接頭處產(chǎn)生裂紋,裂紋方向與加載方向大致呈90°。提出了圓形點(diǎn)壓印接頭的拉伸-剪切強(qiáng)度預(yù)測公式和疲勞壽命計算公式,拉伸-剪切強(qiáng)度公式的誤差為6.9%。

Q345qC鋼及焊接接頭低周疲勞性能與斷裂機(jī)理

對低碳多元高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭在應(yīng)力比r=0.12下,采用單點(diǎn)試驗(yàn)法和小樣子升降法相結(jié)合的試驗(yàn)方法,進(jìn)行了拉-拉疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)。對焊接接頭型式對疲勞壽命的影響進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計分析,并對疲勞斷口進(jìn)行了掃描電鏡觀察。試驗(yàn)結(jié)果和分析表明:對接接頭的疲勞極限σ0.12=230mpa;角接接頭的疲勞極限σ0.12=130mpa;得到了兩種接頭型式的s-n曲線和p-s-n曲線方程。在應(yīng)力水平250mpa、可靠度95%條件下,對接接頭的中值疲勞壽命是角接接頭中值疲勞壽命的6～18倍。疲勞斷口分析認(rèn)為,焊縫的焊趾和裂紋是影響高強(qiáng)鋼疲勞強(qiáng)度的主要原因。

采用lhm-200等離子弧焊機(jī)對1mm紫銅與低碳鋼異種材料進(jìn)行了熔透型等離子弧焊試驗(yàn),得到了內(nèi)部無缺陷、外觀成形良好的接頭.觀察了接頭的顯微組織,并分析了工藝參數(shù)對接頭力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明,焊縫區(qū)中心顯微組織呈細(xì)胞群狀,界面兩側(cè)的組織特征呈現(xiàn)顯著的不同,焊縫與銅側(cè)界面沒有明顯的熔合線,局部呈漩渦狀,鋼側(cè)與焊縫連接處出現(xiàn)了明顯的分界線;最佳工藝為焊接電流為65a,焊接速度為0.4cm/s,離子氣流量為0.7l/min,此時接頭抗拉強(qiáng)度可達(dá)176mpa,試樣斷裂于銅母材熱影響區(qū).

試驗(yàn)表9 委托單位：試驗(yàn)委托人：來樣日期： 工程名稱： 鋼材總類：級別及規(guī)格： 產(chǎn)地： 焊條型號：操作人： 彎心直徑 （mm）角度評定 結(jié)論： 負(fù)責(zé)人：計算：試驗(yàn)： 報告日期： 一、力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果： 試驗(yàn)編號： 原材料試驗(yàn)編號： 審核： 鋼筋焊接接頭試驗(yàn)報告 試件 編號 部位： 牌號： 冷彎試驗(yàn) 斷裂特征及位 置（mm） 極限強(qiáng)度 （n∕m）規(guī)格 橫截面積 （m）備注 焊接類型： 試件代表數(shù)量： 試驗(yàn)日期：