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螺旋钢管焊接的载荷性质简介

时间:2019-07-08 16:13来源:未知 作者:admin 点击:
  螺旋钢管焊接的载荷性质简介
  根据焊接结构的用途不同,结构承受着不同载荷,一般可分为静载荷与动载荷。不同的载荷对焊接接头的强度会产生不同的影响。
  静载荷是指焊接结构所承受的外力无论大小和方向基本上保持不变,同时外力是缓慢的而不是突然的作用于结构,在静载荷作用下的焊接接头,如果存在应力集中和焊接残余应力时,当结构具有下述条件,即使存在应力集中和焊接残余应力,并不影响结构强度。
  (1)结构用塑性材料制造一一即该材料具有足够大的延伸率3及截面收缩率,并且脆性转变温度较低。一般低碳结构钢、普通低合金结构钢等都能满足这个条件。
  (2)结构的焊接接头(焊缝金属及热影响区)具有一定的塑性(即具有和基本金属相接近的塑性指标)。
  (3)结构中存在的应力分布情况不妨碍在结构中发生塑性变形。
  动载荷一般分交变载荷和冲击载荷。现主要介绍交变载荷。
  交变载荷(又称疲劳载荷)是指焊接结构所承受的外力无论在大小和方向上都随时间改变而变化。焊接结构因交变载荷而破坏(习惯上称为疲劳破坏)和静载荷下的破坏有极大的不同,其主要特点主要如下。
  结构疲劳破坏时,它所承受的最大应力值一般都远低于静载荷下材料的抗拉强度,有时也低于屈服极限;并且大多数是经
  过许多次(几十万次甚至更多)的交变载荷作用才破坏。在疲劳载荷下的破坏,一般均表现为无明显塑性变形的断裂。
  焊接结构在交变载荷下的强度取决于外力的大小和变化性质,基本金属和焊接材料的性能是否存茬焊接工艺缺陷、接头及结构的形状(及应力集中)等。从焊接工艺的角度来说提高结构在交变载荷情况下的强度主要是避免在焊接结构制造过程中产生应力集中。
  关于焊接残余应力对疲劳强度的关系,一些人认为即使接头中残余应力很大,也不会严重地降低疲劳强度,因为在交变载荷作用下由于材料的塑性变形,内应力将逐渐减小。另一些人认为,结构中的应力对疲劳强度是有影响的,有时有利,有时不利。产生这两种观点的主要原因是影响疲劳强度的因素很多,而各个因素又互相干扰,难于区分单项因素的影响,如很难将残余应力与焊接过程中热影响区金属组织的改变,以及应力集中等因素完全分开。因此在重要的焊接过程中,从安全角度出发,要求消除残余应力。
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