焊接强度计算知识

焊接强度计算学问性变形，应力集中对其强度无影响。例如，侧面搭接接头在加载时，假设母材和焊缝金属都有较好的塑性，其切应力的分布是不均匀的，见图应力停顿上升，而焊缝中段各点的应力因尚未到达σ大，应力分布曲线变平，最终各点都到达σs。如再加载，直至使焊缝全长同时到达强度极限，最终导致破坏。焊接强度计算学问什么是工作焊缝？什么是联系焊缝？焊接构造上的焊缝，依据其载荷的传递状况，可分为两种：一种焊缝与被连接的元件是串联的，担当着传递全部载荷的作用，一旦断裂，构造就马上失效，这30a30b，其应力称为工作应力。另一种焊缝与被连接的元件是并联的，焊缝一旦断裂，构造不会马上失效，这种焊缝称为联30c30d，其应力称为联系应力。设计时，不需计算联系焊缝的强度，只计算工作焊缝的强度。明对接接头爱〔压时的静载强度计算。全焊透对接接头的各种受力状况 见图31图中F为接头所受的拉〔压〕力，Q为切力，M1为平面内弯矩，M2为垂平面弯矩。受拉时的强度计算公式为焊接强度计算学问Fσt＝─── ≤〔σ′t 〕Lδ1F受压时的强度计算公式为 σα＝─── ≤〔σ′α〕Lδ1式中 所受的拉力或压力〔N〕；L——焊缝长度〔cm〕；δ1——接头中较薄板的厚度〔cm〕；σ——接头受拉〔σt〕〔σα〕时焊缝中所承受的应力〔N/cm2〕㈠〔σ′t 受拉时的许用应力〔N/cm2〕〔σ′α ——焊缝受压时的许用应力〔N/cm2〕计算例题5mm500mm28400NQ235-A解：查表得〔σ′t 〕=14200N/cm2。00mm=50cm，δ1=5mm=0.5cm，代入计算为F 28400焊接强度计算学问σt＝───＝─────＝1136N/cm2＜14200N/cm2Lδ1 50×0.5∴ 该对接接头焊缝强度满足要求，构造工作安全。举例说明对接接头受剪切时的静载强度计算。受剪切时的强度计算公式为Qτ=─── ≤〔τ′〕Lδ1式中 Q——接头所受的切力〔N〕；L——焊缝长度〔cm〕；δ1——接头中较薄板的厚度〔cm〕；接头焊缝中所承受的切应力〔N/cm2〕；〕——焊缝许用切应力〔N/cm2〕计算例题10mmQ235-A长度〔钢板宽度〕。解：查表得〔τ′〕=9800N/cm2。焊接强度计算学问依据条件，在上述公式中，Q=29300N，δ1=10mm=1cm，代入计算为Q 28400L≥──────＝──────＝2.99cm=29.9mmδ1〔τ′〕 1×9800L=30mm〔板宽30mm该对接接头焊缝强度能满足要求。举例说明对接接头受弯矩时的静载强度计算。受水平板面内弯矩的强度计算公式为6M1σ= ──── ≤〔σ′t δ1L2受垂直板面内弯矩的强度计算公式为6M2σ= ──── ≤〔σ′t〕δ12L

焊接强度计算学问式中 水平板面内弯矩〔N/cm2〕；M2——垂直板面弯矩〔N/cm2〕；L——焊缝长度〔cm〕；〔cm〕；σ——接头受弯矩作用时焊缝中所承受的应力〔N/cm2〕；〔σ′t〕——焊缝受弯时的许用应力〔N/cm2〕。计算例题 两块厚度一样钢板的对接接头材料为16MnR30mm300000N·cm，试计算焊缝所需的厚度〔板厚〕。解：查表得〔σ′t〕=20230N/cm2。依据条件，在上述公式中，M2=300000N·cm，L=300mm=30cm，代入计算为取δ1=18mm18mm对接接头焊缝强度能满足要求。〔压时的静载强度计算。32。焊接强度计算学问三种焊缝的计算公式为⑴正面搭接焊缝受拉〔压〕的计算公式为Fτ= ──── 1.4KLFτ= ──── ≤〔τ′〕1.4KL焊接强度计算学问Fτ= ──── 0.7KΣL式中 接头受的拉〔压〕力〔N〕；K——焊脚尺寸〔cm〕；L——焊缝长度〔cm〕；ΣL——正、侧面焊缝总长〔cm〕；搭接接头角焊缝受的切应力〔N/cm2〕；τ′〕——焊缝金属许用切应力〔N/cm2〕；计算例题100mm×10mm33。受拉伸时要求与角钢等强度，K和LS＝19.2cm2；许用应力〔σ〕＝16000N/cm2，焊缝许用应力〔τ′〕0000N/cm2。焊接强度计算学问角钢的允许载荷为〔F〕＝S〔σ〕＝19.2×16000＝307200N假定接头上各段焊缝中的切应力都到达焊缝许用切应力值，即て＝〔τ′〕。假设取K＝10mm，承受手弧焊，则所需的焊缝总长为〔F〕 307200ΣL＝───────＝───────── ＝43.9cm0.7K〔て′〕 0.7×1×10000L3＝100mm，则两侧焊缝总339mm。依据材料手册查得角钢的拉力作用e＝28.2mm，按杠杆原理，则侧面角焊缝L228.3%。28.3∴ L2＝339×───＝96mm100L1应当为焊接强度计算学问100-28.3L1＝339×──────＝243mm100L1＝250mm，L2＝100mm。举例说明搭接接头受弯矩时的静载强度计算。34a。计算公式为式中 在接头上的外加弯矩〔N/cm2〕；K——焊脚尺寸〔cm〕；H——搭接板宽度〔cm〕；τ′〕——焊脚的许用切应力〔N/cm2〕〕。计算例题 由三面焊缝组成的悬臂搭接接〔图500mm，K＝10mmM＝2800000N·cm，试验计算接头是否安全？焊缝作用切应力〔τ′〕＝10000N/cm2。焊接强度计算学问算。假设搭接接头承受的载荷是垂直XF35，此时焊缝中既有由弯矩M＝FL应力τM1Q＝F切应力τQ为计算例题h＝400mm，l0＝100mm，焊脚尺寸K＝10m焊接强度计算学问解：分别计算τM、τQ：举例说明T形接头受平行于焊缝载荷时的静载强度计算。36a。缝金属截面等于母材截面〔S＝δh〕。I焊接强度计算学问M＝FLτM；另一个是由Q＝FτQ。τM、τQ的什么是焊接构造的疲乏断裂？疲乏断裂的过程由三个阶段所组成：裂纹〔此时构造所受应力低于弹性极限〕。2〕疲乏裂纹稳定扩展。3〕构造断裂。90%。焊接构造较其它构造〔如铆接构造〕更简洁产生疲乏断裂，这是由于：1〕铆接构造的疲乏裂纹进展遇到焊接强度计算学问钉孔或板层间隔会受阻，焊接构造由于其整体性，一2〕焊接连接不行避开地存在着产生应力集中的夹渣、气孔、咬边等缺陷。3〕焊缝区存在着很大的剩余37。37a2118发生破坏，属于低周疲乏。37b为载重汽车底架纵梁的疲乏断裂。该梁板厚5因应力集中很高而产生疲乏裂纹而破坏，此时该车已30000km。试述焊接接头形式对疲乏极限的影响。将对接头的疲乏极限产生程度不同的不利影响。焊接强度计算学问⑴对接接头 对接接头从焊缝至母材的外形变化不力集中比其它接头要小，所以在全部的接头形有最高的疲乏极限。但是过大的余高会增加应力集中，使疲乏极限下降。⑵T形接头这种接头由于在焊缝向根本金属过渡处集中系数高，因此其疲乏极限远低于对接接头。提高T工焊缝过渡区使之圆滑过渡。⑶搭接接头这是一种疲乏极限最低的接头形式，特别大地减弱了。试述焊接缺陷对疲乏极限的影响。焊接缺陷对焊接接头的疲乏极限产生重大的不利影位置有关。〔如裂纹、未熔合、未焊透〕比带圆角的缺〕影响大。外表缺陷比内部缺焊接强度计算学问余应力区内的大；位于应力集中区内的缺陷〔如焊趾裂纹〕的影响比在均匀应力区中同样缺陷影响大。咬边和未焊透在不同位置、不同载荷下对接头疲乏极限A较小。限？39焊接强度计算学问限？电弧整形的方法，是用钨极氩弧在焊接接头焊缝与母材之间的过渡区重熔一次，使焊缝与根本金属能平滑地过渡，同时削减该部位的微小非金属夹杂物，使接4010。焊接强度计算学问11常用提高焊接接头疲乏极限的方法方法，技术说明，适用范围及优点，缺点，改善，钻孔法，锥形砂轮磨光法，TIG100cm60～15012～25mm0.5mm30～2003TIG6mm陷。适用于有很大的内部缺陷适用于对接焊缝余高，快速、简洁费用低，不要求特别的设备。适用于角焊缝这是打磨法中最有效的方法焊接强度计算学问适用于在车间制造的小机械部件和横向焊缝费用高，焊补可能产生的缺陷不能磨掉全部缺陷消耗多，耗用高，难于确保质量法射水冷却法，点加热法，多丝锤击法，喷丸锤击法，单点锤击法，局部加压法，初始超载法，热应力消退法速冷却在距焊缝肯定位置加热至280℃，引起局部屈服用～ф2500～100kMa喷铁 或玻璃 对焊趾外表进展冷作加工6～12mm用电锤或气压锤。在距焊缝肯定位置局部加压至屈服〔2～3力〕用拉伸法预先加载使焊缝区局部屈服焊接强度计算学问600℃，24h10mm1h适用于大板适用于铝合金适用于薄板适用于小构件的纵向角焊缝限制冷却位置。不适用于大接头和小接头。过热可能引起冷却时的马氏体变化引起较小的缺口，未建立质量掌握技术成功，冷却速度慢

大构件常常不塑料、油漆、钎焊、逐层涂装,易检查焊接强度计算学问适用于腐蚀环境10－5mm外表清洁，易凝固开裂什么是延性断裂？什么是脆性断裂？性断裂和脆性断裂两种形式。⑴延性断裂 断裂过程是：金属材料在载荷作用下，首先产生弹性变形。当载荷连续增加到某一数值，材料即发生屈服，产生塑性变形。连续加大载荷，金属将进一步变形，继而发生微裂口或微空隙，这些微裂口或微空隙一经形成，便在随后的加载过程中逐步集合成宏观裂纹宏观裂纹进展到肯定尺寸后，扩展而导致最终断裂。⑵脆性断裂在应力低于材料的设计应力和没有显著的塑性变样子况下，金属构造发生瞬时、突然破坏的称为脆性断裂。到的塑性变形，断口有金属光泽。试述应力状态对焊接构造产生脆性断裂的影响。焊接强度计算学问σma另一个与之相垂直的平面上作用有最小正应力σmin〕与主平面成45maxmaxσmaxmax屈服点，则发生塑性变形及形成延性断裂。试验证明，当材料处于单向或双向拉应力作用下，呈现塑性；在三向拉应力作用下，呈现脆性。三向拉应力可能由三向载荷产生，但更多的状况下是由于几何不连续性所引起。虽然此时整个构造处于单向、双向拉应力状态下，但其局部地区由于设计不佳、工艺不当或产生焊接缺陷〔如裂纹〕，往往会消灭形成局部41作用下，材料的屈服点较单向应力时提高，结果在缺口根部形成很高的局部应力而材料尚不发生屈服，使材料的塑性下降，脆性增加，成为脆断的发源地。因此，焊接构造的脆断事故一般都起源于具有严峻应力集中效应的缺口处。焊接强度计算学问是脆性转变温度？假设把一组开有一样缺口的试样在不同温度下进展试验，则随着温度的降低，其破坏方式会发生变化，即42临界值时，将消灭塑性到脆性断裂的转变，这个温度称之为脆性转变温度。脆性转变温度高，材料的脆性倾向严峻。应当留意，同一材料承受不同试验方法，将会得到不同的脆性转变温度值。焊接强度计算学问随着加载速度的增加，材料的屈服点提高，因而促使材料向脆性转变，其作用相当于降低温度，使材料的43。焊接强度计算学问致使构造最终破坏。试述材料状态对焊接构造产生脆性断裂的影响。⑴厚度的影响 厚板在缺口处简洁形成三向拉应力，因此简洁使材料变脆。曾经把厚度为45mm的钢板，通过加工制成板厚分别为10、20、30、40mm的试件，争论不同板厚所造成不同应力状态对脆性破坏的影响觉察在预制40mm长的裂纹和施加应力等于1/230mm30mm⑵晶粒度的影响低碳钢和低合金钢的晶粒越细，其脆性转变温度越低。⑶化学成分的影响 钢中的CNOHS、P等元假设参加量适当，有助于削减钢的脆性。55、如何正确地测定材料的脆性转变温度？焊接强度计算学问V件所需的冲击吸取功也显著上升，材料冲击韧度和温44V孔。44变化，并没有一个确定的脆性温度值，通常是取某一、41J/cm2为脆性转变温度，有的标准取对应最大冲击韧度时一半的温度作为脆性转变温度。对低合金高强钢，常取冲击韧度为34.3～51J/cm2温度值。试述预防焊接构造脆性断裂的措施。1〕在一些构件45。焊接强度计算学问尽量承受应力集中系数较小的对接接头见图46，a不同厚度构件的对接接头应尽可能地承受圆滑过47abc因而焊缝部位仍有相当大的应