焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响.
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响焊缝余高是指焊接接头中焊缝两侧金属表面的高度差。
在焊接过程中，焊缝余高是不可避免的现象，它对焊接接头的疲劳强度有着重要的影响。
焊接接头在使用过程中，常常会受到交变载荷的作用，如振动、冲击等。
这些载荷会引起焊接接头产生应力集中，并且会导致焊缝处发生裂纹或疲劳断裂。
焊缝余高作为焊接接头的一个重要参数，直接影响着焊接接头的疲劳强度。
焊缝余高会导致焊接接头的应力集中。
焊缝余高会使焊接接头的表面不平整，从而使接头在受到载荷时，应力集中在焊缝处，从而增加了焊接接头的应力水平。
应力集中会导致焊接接头的应力集中系数增大，从而降低了接头的疲劳强度。
焊缝余高会导致焊接接头的应力集中系数增大。
焊缝余高会使焊缝两侧的金属表面产生不规则的凸起或凹陷，从而使焊接接头的应力集中系数增大。
应力集中系数是描述焊接接头应力集中程度的一个重要参数，它的增大会使得焊接接头的疲劳强度降低。
焊缝余高还会影响焊接接头的应力分布。
焊缝余高会使焊接接头的应力分布变得不均匀，从而导致焊接接头在受到载荷时，部分区域的应力过大，而其他区域的应力过小。
这种不均匀的应力分布会进一步降低焊接接头的疲劳强度。
针对焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响，可以采取一些措施来减小焊缝余高，从而提高焊接接头的疲劳强度。
首先，可以通过优化焊接工艺参数来减小焊缝余高，如调整焊接电流、焊接速度和焊接角度等。
其次，可以采用适当的焊接材料和填充材料，以减小焊缝余高的出现。
此外，在焊接接头设计中，也可以采用适当的接头形状和尺寸，来减小焊缝余高的影响。
焊缝余高对焊接接头的疲劳强度有着重要的影响。
焊缝余高会导致焊接接头的应力集中、应力集中系数增大和应力分布不均匀，从而降低了焊接接头的疲劳强度。
因此，在焊接接头设计和制造过程中，应该尽量减小焊缝余高的出现，以提高焊接接头的疲劳强度。
焊缝余高的要求与处理办法
焊缝余高的要求与处理办法焊缝的余高是指焊接后焊缝两侧金属板之间的间隙高度，它是衡量焊接质量的重要指标之一、余高过高会导致焊缝强度降低、密封性差，从而影响焊接件的使用性能。
因此，对焊缝的余高要求严格，需要进行合理的处理。
1.根据焊接材料和焊接结构的要求，确定焊缝的设计余高，确保焊缝的强度满足要求。
2. 焊缝余高应控制在合理范围内，不得超过规定的允许值。
通常情况下，焊缝余高的允许范围为0.5-1.5mm，具体数值应根据焊接材料和焊接结构的要求进行确定。
3.焊缝余高应保持均匀一致，不得出现明显的不均匀现象。
焊缝余高的不均匀性可能会导致焊件的应力集中，从而影响焊缝的强度和使用寿命。
焊缝余高处置原则如下：1.控制焊接参数：焊接参数的选择对焊缝余高的产生起着关键作用。
合理选择焊接电流、电压、焊条直径等参数，保证焊接过程中熔化金属的流动性和润湿性，有利于减小焊缝余高。
2.优化焊接工艺：采用合理的焊接工艺可以有效减小焊缝余高。
例如，可特殊处理焊接接缝的准备工作，如加大坡口或采用V形坡口，使焊缝开口宽度适当增加，从而降低焊缝余高。
3.控制焊接速度：焊接速度的选择也是减小焊缝余高的重要措施之一、合理控制焊接速度，使熔化金属充分填充焊缝，有利于减小焊缝余高。
4.合理选择焊接材料：焊接材料的选择对焊缝余高也有一定影响。
应选择液化性好、熔点合适的焊接材料，确保焊缝两侧金属板之间的间隙尽可能小。
5.定期检测和修正：对焊缝余高进行定期检测，并根据检测结果采取相应的修正措施。
例如，通过调整焊接参数或更换合适的焊接材料，来减小焊缝余高。
综上所述，焊缝余高的要求和处理办法是确保焊接质量的重要措施之一、通过合理控制焊接参数、优化焊接工艺、控制焊接速度、选择合适的焊接材料，并定期检测和修正焊缝余高，可以有效地减小焊缝余高，确保焊接件的使用性能和安全性。
焊接余高标准
焊接余高是指焊接后，焊缝表面高出母材的部分。
余高的存在可能会影响焊接接头的疲劳强度和应力集中程度，因此需要对其进行控制。
不同的焊接标准对于余高的要求可能会有所不同。
以下是一些常见的焊接标准中对于余高的要求：
1.AWS D1.1：钢结构焊接规范
2.对接焊缝：余高应在0.5mm 至3mm 之间。
3.角焊缝：余高应在1mm 至3mm 之间。
4.ASME BPVC：锅炉及压力容器规范
5.对接焊缝：余高应在0.5mm 至3mm 之间。
6.角焊缝：余高应在1mm 至3mm 之间。
7.ISO 5817：钢、镍、钛及其合金的熔化焊接接头——缺欠质量分级
8.对接焊缝：余高应在0mm 至3mm 之间。
9.角焊缝：余高应在0mm 至3mm 之间。
需要注意的是，这些标准中的要求仅为一般指导，实际应用中可能会根据具体情况进行调整。
此外，对于某些特殊的焊接接头，可能会有更严格的余高要求。
在进行焊接时，应根据相关标准和设计要求，合理控制焊接余高，以确保焊接接头的质量。
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响焊缝余高是指焊接接头表面的高度差，是焊缝两侧金属材料的垂直距离。
焊接接头的疲劳强度是指在循环加载下能够承受的应力水平。
焊缝余高对焊接接头的疲劳强度有着重要的影响，下面从几个方面进行详细分析。
首先，焊缝余高导致应力集中。
焊缝余高会导致接头表面形成突起或凹陷，这种几何形状会使压应力或拉应力在焊缝附近集中。
当接头在加载循环中受到应力时，焊缝附近的应力集中区域将成为疲劳裂纹的起始部位。
应力集中会加剧疲劳裂纹的形成和扩展，降低接头的疲劳强度。
其次，焊缝余高破坏了接头的表面质量。
焊缝余高会导致焊缝表面不平整，形成凸起或凹陷，这些缺陷会降低接头的表面质量。
焊接接头的表面质量对于其疲劳寿命有着重要的影响。
焊缝余高会导致应力集中和应力集中的变形，使接头更容易出现疲劳裂纹。
同时，焊缝余高还会增加接头的表面粗糙度，使金属表面更容易受到外界环境条件的影响，促进腐蚀和裂纹的形成，从而降低接头的疲劳强度。
其次，焊缝余高增加了接头的应力集中系数。
焊缝余高将导致接头的截面形状变化，从而增大了接头的应力集中系数。
应力集中系数是描述应力集中程度的一个参数，当应力集中系数增大时，接头的疲劳强度将降低。
焊缝余高会增加接头表面的几何形状不连续性，使得应力集中系数增大，这将加速疲劳裂纹的形成和扩展，降低接头的疲劳强度。
最后，焊缝余高会导致焊接接头的断裂形式从平面断裂向点状断裂转变。
焊接接头常常出现疲劳断裂，疲劳断裂通常为平面断裂，也即在平面上扩展的裂纹导致接头断裂。
但焊缝余高会导致焊接接头上出现点状的局部应力集中，这些局部应力集中会加速疲劳裂纹的形成和扩展，使接头的疲劳断裂形式从平面断裂转变为点状断裂，进一步降低接头的疲劳强度。
综上所述，焊缝余高对焊接接头的疲劳强度有着明显的影响。
焊缝余高会导致应力集中、破坏接头表面质量、增加应力集中系数和改变断裂形式，进而降低接头的疲劳强度。
为了提高焊接接头的疲劳强度，应严格控制焊缝余高，保证接头表面的光滑和均匀，减少应力集中的产生。
焊缝余高标准
焊缝余高标准
焊缝余高是指焊缝在焊接后的高度差，是焊接质量的一个重要指标。
焊缝余高标准的制定和执行对于保障焊接质量、提高产品性能具有重要意义。
本文将从焊缝余高标准的定义、影响因素、标准制定和执行等方面进行详细介绍。
首先，焊缝余高标准的定义是指焊接后焊缝与母材表面之间的高度差。
焊缝余高的大小直接影响着焊接接头的质量和性能，过大或过小的焊缝余高都会对焊接接头的强度、密封性和耐腐蚀性造成影响，因此需要严格控制。
其次，焊缝余高的影响因素主要包括焊接工艺、焊接设备、焊接材料和操作人员技术水平等。
在焊接过程中，焊接参数的选择、焊接设备的性能、焊接材料的质量以及操作人员的技术水平都会对焊缝余高产生影响，因此在制定焊缝余高标准时需要充分考虑这些因素。
针对焊缝余高标准的制定，需要根据具体的焊接材料、焊接工艺和产品要求进行具体分析。
一般来说，焊缝余高标准应包括最大允许余高、最小允许余高和标准余高范围等内容，以便于在实际焊
接过程中进行控制和检测。
在执行焊缝余高标准时，需要严格按照标准要求进行操作，包括焊接工艺的选择、焊接设备的调试、焊接材料的质量控制和操作人员的技术培训等方面。
只有通过严格执行标准，才能够保证焊接接头的质量和性能。
总之，焊缝余高标准的制定和执行对于保障焊接质量、提高产品性能具有重要意义。
只有通过科学合理的标准制定和严格执行，才能够有效控制焊缝余高，提高焊接接头的质量和性能，从而满足产品的使用要求。
希望本文的介绍能够对焊缝余高标准的制定和执行有所帮助。
焊缝余高处理技巧
焊缝余高处理技巧焊缝余高处理技巧在焊接工艺中，焊缝余高是指焊接过程中产生的高出基材表面的物质，它是焊接过程中不可避免的产物。
焊缝余高的处理对于保证焊接质量和结构强度至关重要。
本文将介绍一些处理焊缝余高的技巧，帮助你更好地理解和应用。
一、焊缝余高的成因焊缝余高的形成原因主要有以下几个方面：1. 关于焊接参数的选择不当：焊接参数包括焊接电流、焊接速度、焊丝直径等。
如果选择不当，容易导致焊接过程中产生过多的熔汁，从而形成焊缝余高。
2. 焊接工艺不合理：焊接工艺中的预热、焊前焊后处理等环节，如果操作不当，也会造成焊缝余高。
3. 极性选择不当：在焊接过程中，焊接电流的极性选择对焊缝余高的形成有一定影响。
错误的极性选择容易导致焊缝余高。
二、焊缝余高处理的技巧下面是一些处理焊缝余高的常用技巧，供参考：1. 合理选择焊接参数：在进行焊接过程中，要根据具体情况合理选择焊接参数，包括电流、速度、焊接方式等。
通过控制参数，可以有效减少焊缝余高。
2. 增加焊缝间距：在焊接时适当增大焊缝之间的间距，可以有效降低焊缝余高的形成。
这是因为增加间距可以使熔汁更好地流向焊缝，减少溢出。
3. 提高焊接质量：焊接质量的提高可以减少焊缝余高的出现。
包括焊接前的清洁处理、焊机的校准等都能够提升焊接质量，减少焊缝余高。
4. 采用合适的焊接工艺：合适的焊接工艺对于焊缝余高的控制至关重要。
在高要求焊接表面质量的场合，可以选择使用惰性气体保护焊（TIG焊）进行焊接，以减少焊缝余高的形成。
5. 进行适当的后处理：焊接完成后，适当的后处理也是减少焊缝余高的重要步骤。
可以利用砂轮等工具对焊接缝进行打磨，使其与基材表面平整。
还可以进行热处理或残余应力消除处理等手段，进一步提升焊接质量。
三、对焊缝余高的观点和理解焊缝余高的存在是焊接不可避免的部分，然而通过合理的处理技巧和控制措施，我们可以降低其产生的概率和影响。
对焊缝余高的处理要在焊接过程中进行全面的考虑，从选择焊接参数到进行后处理，每一步都需要精细的操作和合理的设计。
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响焊缝余高是指焊接接头中焊缝的高度差，是焊接接头几何形状的一个重要参数。
焊缝余高的大小直接影响着焊接接头的疲劳强度。
本文将从理论和实验两个方面探讨焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响。
一、理论分析焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响可以从应力集中和疲劳裂纹扩展两个方面来分析。
1. 应力集中焊缝余高会导致应力集中的现象，使焊接接头的应力分布不均匀。
在高应力集中区域，应力会集中并超过材料的疲劳极限，从而加速疲劳裂纹的产生和扩展。
因此，焊缝余高越大，焊接接头的疲劳强度越低。
2. 疲劳裂纹扩展焊缝余高会影响焊接接头中疲劳裂纹的扩展路径。
当焊缝余高较大时，焊接接头中的应力场会集中在焊缝余高处，使得疲劳裂纹容易从焊缝余高区域开始扩展。
而疲劳裂纹的扩展路径决定了焊接接头的疲劳寿命，因此焊缝余高对焊接接头疲劳强度有着直接的影响。
二、实验验证为了验证焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响，进行了一系列的实验研究。
实验采用不同焊缝余高的焊接接头进行疲劳试验，通过测量接头的疲劳寿命来评估焊缝余高对疲劳强度的影响。
实验结果表明，焊缝余高对焊接接头的疲劳强度有显著影响。
当焊缝余高较小时，焊接接头的疲劳寿命较长；而当焊缝余高较大时，焊接接头的疲劳寿命明显下降。
这是因为焊缝余高较大时，焊接接头中的应力集中现象明显增强，导致疲劳裂纹更容易产生和扩展。
三、结论焊缝余高对焊接接头疲劳强度具有重要影响。
焊缝余高较大时，会导致焊接接头中应力集中现象增强，疲劳裂纹更容易产生和扩展，从而降低焊接接头的疲劳寿命。
因此，在焊接接头设计和制造过程中，应尽量控制焊缝余高，以提高焊接接头的疲劳强度。
为了进一步研究焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响，可以从以下几个方面展开研究：①优化焊接接头的几何形状，减小焊缝余高；②改善焊接工艺，控制焊缝余高的大小；③使用合适的焊接材料，提高焊接接头的疲劳强度。
通过这些措施可以有效提高焊接接头的疲劳强度，提高焊接结构的安全性和可靠性。
不开坡口的焊缝余高判定标准
不开坡口的焊缝余高判定标准焊接是一种常见的金属连接方法，焊接后的焊缝余高是判断焊接质量的重要指标之一。
焊缝余高是指焊接后焊缝两边金属表面与母材的垂直距离差，它反映了焊接过程中焊接材料的填充性能、焊接温度和焊接压力等因素。
不开坡口的焊缝余高判定标准是指在焊接过程中不采用预先切割或加工坡口的情况下，对焊缝余高的判定标准。
不开坡口的焊缝余高判定标准主要取决于焊接材料的种类、焊接工艺参数、焊接环境条件和焊接接头的使用要求等因素。
一般来说，焊缝余高的判定标准可以分为可接受的和不可接受的两种情况。
对于可接受的焊缝余高，其限制值是根据焊接标准和规范进行制定的。
一般来说，焊缝余高限制值的大小与焊接材料的强度、精度要求和使用环境有关。
常见的焊缝余高限制值一般为母材厚度的百分之几或几分之一，例如焊接钢材时，焊缝余高限制值可控制在母材厚度的5%以内。
对于不可接受的焊缝余高，其限制值一般较严格，通常不超过可接受范围的一半。
当焊缝余高超过限制值时，可能会导致焊接接头的强度降低、疲劳寿命减少和裂纹的产生等问题，从而影响焊接接头的可靠性和使用寿命。
在实际应用中，对于不开坡口的焊缝余高判定标准的制定需要考虑多方面因素。
首先要根据焊接接头的使用要求确定焊缝余高限制值的大小。
其次要根据焊接材料的特性选择适宜的焊接方法和焊接工艺参数。
还要合理控制焊接过程中的焊接温度、焊接压力和焊接速度等因素，以确保焊接接头的质量达到要求。
总之，不开坡口的焊缝余高判定标准是焊接质量的重要指标之一。
通过制定合理的判定标准，可以有效提高焊接接头的可靠性和使用寿命，确保焊接工艺的稳定性和可控性。
在实际应用中，需要根据具体情况进行判定，并注重焊接接头的质量控制和质量验收，以确保焊接接头的质量和可靠性。
焊缝余高的要求与处理办法
焊缝余高的要求与处理办法焊缝余高英文名称：reinforcement；excess weld metal定义：焊缝表面两焊趾连线上的那部分金属高度。
1余高的作用在焊接过程中应该有焊缝余高。
因为最后一层起保温和缓冷的作用，对细化晶粒、减少焊接应力起很大作用。
同时也是气孔等杂物的收集区。
2余高的坏处压力容器不希望有突变，造成局部应力集中。
另外余高肯定有缺陷，这种缺陷很可能是产生疲劳裂纹的核。
裂纹源→疲劳扩展→断裂。
中国和日本曾经联合做过试验，发现有余高的设备比打磨后没有余高的设备使用寿命短 2.0～2.5倍。
3标准对余高的要求1）JB4732对疲劳设备要求打磨，其它设备有限制范围。
基本上是不影响贴片即可，没要求打磨。
2）中国国家标准GB150是这样规定的，见图表格与图：4欧美国家对余高的要求打磨。
外观质量好是国外产品畅销的原因之一，另外打磨之后能防环境腐蚀、避免产生过大的应力集中、延长了焊缝的使用寿命。
5余高的处理建议提倡打磨，确实好。
标准是最低要求，所以建议对重要设备或投资较大的设备进行打磨，对投资小的设备就没有必要进行打磨了。
6焊缝余高过大的危害焊趾处易形成应力腐蚀裂纹对接接头的应力集中主要是焊缝余高引起的，对接接头的焊缝，其焊趾处的应力最大。
焊缝的余高愈大，应力集中程度愈严重,焊接接头的强度反而会降低。
焊后削平余高,只要不低于母材，减少应力集中，有时反而可以提高焊接接头的强度。
7外焊缝余高大，不利于防腐作业时如采用环氧树脂玻璃布进行防腐，外焊缝余高大，将使焊趾处不易压牢。
同时，焊缝越高则防腐层就越应加厚，因标准规定防腐层的厚度是以外焊缝的顶点为基准测算的，这就加大了防腐成本。
8内焊缝余高大，增加输送介质的能源损失输送用焊管内表面若未做涂层防腐处理时，其内焊缝的余高大,则对输送介质的摩擦阻力也大，由此将使输送管线的能耗增加。
9焊缝余高的控制措施调整好焊接线能量检查焊接线能量是否合适,一般用焊接接头的酸蚀样来检查。
不开坡口的焊缝余高判定标准
不开坡口的焊缝余高判定标准在焊接过程中，不开坡口的焊缝余高是一个重要的质量指标。
如果余高不符合标准，可能会导致接头强度和疲劳性能下降，因此，对于不开坡口的焊缝余高的判定标准是十分重要的。
以下是不开坡口的焊缝余高判定标准的主要内容：1. 焊缝高度与设计值偏差：如果焊缝的实际高度与设计值存在偏差，可能会影响焊接接头的性能。
在判定不开坡口的焊缝余高时，应考虑焊缝高度与设计值的偏差范围。
2. 焊缝余高差值与焊缝等级要求不符：不同的焊接等级对接头的要求不同，包括焊缝余高的大小。
如果焊缝余高不符合焊接等级的要求，说明焊接质量存在问题。
3. 焊缝咬边深度超标：咬边是指焊接过程中，在焊缝边缘母材上产生的凹陷。
如果咬边深度超标，可能会影响焊接接头的强度和疲劳性能。
4. 焊趾处的角变形或卷边高度不符合要求：焊趾是指焊缝与母材连接的部位。
如果焊趾处的角变形或卷边高度不符合要求，可能会影响焊接接头的性能。
5. 焊缝正面及背面外观质量不符合要求：不开坡口的焊缝正面及背面外观质量应符合相关标准要求。
如表面粗糙、气孔、夹渣等外观质量问题，应参照相关标准进行判定。
6. 焊缝内部质量不符合要求：不开坡口的焊缝内部质量也应符合相关标准要求。
如内部气孔、夹渣、裂纹等质量问题，应参照相关标准进行判定。
7. 焊接试板试验不合格：在进行不开坡口的焊缝余高判定时，应进行相应的焊接试板试验，以检验焊接接头的性能。
如果试板试验不合格，说明焊接质量存在问题。
8. 其他不符合焊接工艺要求的问题：除了上述问题外，还存在其他可能影响不开坡口的焊缝余高判定标准的问题。
例如，焊接工艺参数不合适、焊接材料质量不达标等。
综上所述，不开坡口的焊缝余高判定标准主要包括焊缝高度与设计值偏差、焊缝余高差值与焊缝等级要求不符、焊缝咬边深度超标、焊趾处的角变形或卷边高度不符合要求、焊缝正面及背面外观质量不符合要求、焊缝内部质量不符合要求、焊接试板试验不合格以及其他不符合焊接工艺要求的问题。
焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响
W el di ng T echn ol ogy V01．42N o．10O ct．2013工艺与新技术35文章编号：1002—025X(2013)10-0035—03焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响王润1，侯振国2，钮旭晶2，张艳辉2，王陆钊2(1．长春轨道客车股份有限公司，吉林长春130062；2．唐山轨道客车有限责任公司，河北唐山063035)摘要：本文通过对去掉焊缝余高、保留焊缝余高的6082铝合金焊接接头的疲劳性能进行了对比研究，结果表明：2种焊接接头的中值疲劳极限值基本相当：去掉焊缝余高焊接接头的疲劳断裂均位于焊接热影响区，而保留焊缝余高焊接接头的疲劳断裂位于热影响区或者焊趾处．这说明焊缝余高和焊接热输入对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响基本相同。
关键词：6082；焊缝余高；焊接接头；疲劳性能中图分类号：T G407文献标志码：B0引言6082铝合金属于热处理强化铝合金，具有中等强度和良好的焊接性、耐蚀性，是我国高速列车车体的主要材质…。
高速列车不断运行要承受疲劳动载荷。
因此疲劳强度是衡量焊接接头性能的一个重要指标。
6系列铝合金焊接过程中由于热输入的作用会导致焊接接头强度的降低。
焊接热影响区的过时效软化区是热处理强化铝合金焊接接头的薄弱环节之--[21。
软化区疲劳强度相对母材要有比较明显的降低。
同时，焊缝余高的存在使得焊趾处应力相对集中也会对焊接接头的疲劳强度产生一定的影响。
本文以6082铝合金为对象，研究焊缝余高对焊接接头疲劳性能的影响。
l试验材料及方法1．1试验材料试验所用母材为6082一T6铝合金(固溶处理+人工时效)。
试件规格为350m m xl50m m x8m m。
所用焊接填充材料为直径1．2m m的M I G W E L D A15087实心焊丝，试验材料的化学成分和力学性能分别见表1和表2。
收稿日期：2013—05—06表1试验材料的化学成分(质量分数)(％)牌号Sj Fe C u M n M g C r6082一T60．40O．26(0．10<0．10066O．10 A15087≤0．25<0．10≤O．050．6一1．04．3～5．20．05—0．25牌号Z n N i Ti Zr A l6082一T6<0．10<0．05<0．10余量A15087≤0．25≤0．150．08～0．2余量表2试验材料的力学性能牌号屈服强度R m√M P a抗拉强度R d M Pa伸长率A，(％)6082≥300≥255≥9508712527517采用M I G多层多道焊焊接工艺．焊接设备为FR O N I U S(福尼斯)TPS4000型全数字化脉冲焊机，背部加8m m永久性铝垫板，间隙为3m m，坡口角度为700。
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响焊接接头是工程中常见的连接方式之一，其质量对于工件的使用寿命和安全性具有重要影响。
焊缝余高作为焊接接头的重要参数之一，对焊接接头的疲劳强度有着显著的影响。
本文将对焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响进行探讨和分析。
焊缝余高是指焊接接头中焊缝的高度差。
焊缝是焊接接头的核心部分，它将两个或多个工件紧密连接在一起。
焊缝余高的大小直接影响着焊接接头的强度和稳定性。
一般来说，焊缝余高过大或过小都会对焊接接头的疲劳强度造成不利影响。
焊缝余高过大会导致焊接接头的强度不够，容易发生疲劳裂纹的产生和扩展。
焊缝余高过大会导致焊接接头在受到外力作用时，焊缝附近的应力集中，从而加剧了焊接接头的疲劳损伤。
此外，焊缝余高过大还会使焊接接头的质量不稳定，容易出现焊缝内有气孔、夹渣等缺陷，进一步降低了焊接接头的疲劳强度。
相反，焊缝余高过小也会对焊接接头的疲劳强度产生不利影响。
焊缝余高过小会导致焊接接头的强度不足，难以承受外力的作用。
此外，焊缝余高过小还容易导致焊接接头在受到外力作用时，焊缝附近的应力集中，从而加剧了焊接接头的疲劳损伤。
另外，焊缝余高过小还会导致焊接接头的质量不稳定，容易产生焊缝内有气孔、夹渣等缺陷，进一步降低了焊接接头的疲劳强度。
因此，为了提高焊接接头的疲劳强度，我们需要控制焊缝余高在合理范围内。
合理的焊缝余高应根据具体情况进行选择，一般要满足焊接接头的设计要求和使用要求。
在焊接过程中，应严格按照焊接规范和工艺要求进行操作，确保焊缝余高在允许范围内。
同时，在焊接接头设计中，也应根据实际情况合理选择焊缝形式和尺寸，以提高焊接接头的疲劳强度。
焊缝余高作为焊接接头的重要参数之一，对焊接接头的疲劳强度有着显著的影响。
焊缝余高过大或过小都会对焊接接头的疲劳强度产生不利影响。
因此，在焊接接头的设计和制造中，应合理控制焊缝余高，以提高焊接接头的疲劳强度，确保工件的使用寿命和安全性。
焊接工艺对耐候钢焊接接头疲劳性能的影响
焊接工艺对耐候钢焊接接头疲劳性能的影响发布时间：2021-09-16T06:07:48.712Z 来源：《建筑实践》2021年5月第13期作者：范磊[导读] 焊接是当前连接不同金属材料之间经常使用的一种方式，焊接本身有着非常强的实用性，在实际使用的时候能够发挥非常大的作用，但是在长时间的焊接之后，焊接头必然会产生疲劳，范磊武汉华康世纪医疗股份有限公司湖北武汉 430000摘要：焊接是当前连接不同金属材料之间经常使用的一种方式，焊接本身有着非常强的实用性，在实际使用的时候能够发挥非常大的作用，但是在长时间的焊接之后，焊接头必然会产生疲劳，从而对焊接工作造成一定的影响，因此在当前的使用中，需要对这些影响有一定的了解，本文主要对耐候钢焊接中对焊接头疲劳性能的影响进行分析，希望对相关的从业人有一定的参考作用。
关键词：焊接工艺，耐候钢；焊接接头引言：焊接接头的可靠性对钢结构的使用安全至关重要。
焊接接头的可靠性研究包括钢板的冷裂纹敏感性、钢板芯偏析层对焊接加工的影响、供料状态对焊接接头力学性能的影响等。
耐疲劳性研究是焊接接头力学性能研究中非常重要的一部分。
一般来说，焊接接头的焊接环境和焊接方法对焊接接头的显微组织和性能有显着影响，进而影响焊接接头的疲劳性能。
为了能够充分掌握焊接工艺对耐候钢焊接头疲劳性能的影响，本文主要使用了400Mpa极限耐候钢，这样才可以对焊接制备工艺的抗疲劳性有一个充分的了解。
一、本次实验中的四种焊接技术在本次的实验中，主要使用了四种焊接工艺，其中分别为30kj/cm埋弧焊1，30kj/cm埋弧焊2，20kj/cm气保焊以及20kj/cm气保大间隙焊接。
（一）埋弧焊埋弧焊（包括埋弧堆焊和电渣堆焊）是一种电弧在焊剂层下燃烧的焊接方法。
其焊接质量稳定、焊接生产率高、无电弧、烟尘少等固有优点使其成为制造压力容器、管段、箱形梁柱等重要钢结构的主要焊接方法。
近年来，虽然出现了许多高效率、高质量的新型焊接方法，但埋弧焊的应用领域仍未受到影响。
焊缝余高标准
焊缝余高标准焊接是一种常见的金属连接方法，而焊缝余高则是焊接过程中一个重要的参数。
焊缝余高是指焊缝表面与母材表面之间的距离，对焊接质量和工件的使用性能有着重要的影响。
在焊接工艺中，焊缝余高的标准控制是非常重要的，下面将对焊缝余高标准进行详细的介绍。
首先，焊缝余高的标准是根据不同的焊接材料和工件要求来确定的。
一般来说，焊缝余高的标准是由设计图纸和相关标准规范来规定的，根据焊接工艺的要求来确定焊缝余高的上限和下限。
在实际的焊接过程中，焊工需要严格按照设计要求和标准规范来控制焊缝余高，以确保焊接质量。
其次，焊缝余高的标准对焊接质量有着重要的影响。
如果焊缝余高偏大或偏小，都会对焊接质量造成影响。
焊缝余高偏大会导致焊接强度降低，焊缝表面不平整，影响外观和使用性能；而焊缝余高偏小则会导致焊接强度不足，容易出现裂纹和漏气现象。
因此，严格控制焊缝余高的标准是确保焊接质量的关键之一。
另外，焊缝余高的标准也与工件的使用性能有着密切的关系。
如果焊缝余高超出标准范围，会导致工件的使用寿命缩短，甚至出现安全隐患。
因此，在焊接过程中，严格按照设计要求和标准规范来控制焊缝余高，对于保障工件的使用性能至关重要。
总之，焊缝余高的标准是焊接过程中必须严格控制的重要参数，它直接关系到焊接质量和工件的使用性能。
在实际的焊接工艺中，焊工需要严格按照设计要求和标准规范来控制焊缝余高，以确保焊接质量和工件的使用性能。
只有严格控制焊缝余高的标准，才能保证焊接质量和工件的安全可靠性。
在焊接工艺中，焊缝余高的标准控制是非常重要的。
焊缝余高是指焊缝表面与母材表面之间的距离，对焊接质量和工件的使用性能有着重要的影响。
焊缝余高的标准是根据不同的焊接材料和工件要求来确定的，严格控制焊缝余高的标准是确保焊接质量的关键之一。
焊缝余高的标准对焊接质量有着重要的影响，严格控制焊缝余高的标准，对于保障工件的使用性能至关重要。
只有严格控制焊缝余高的标准，才能保证焊接质量和工件的安全可靠性。
影响焊接结构疲劳强的工艺因素
影响焊接结构疲劳强的工艺因素焊接结构的疲劳强度是指在循环载荷作用下，焊接结构具有一定的耐久能力。
焊接结构的疲劳强度受到许多工艺因素的影响，下面将详细介绍其中几个重要的工艺因素。
1.焊接材料的选择：材料的疲劳强度是影响焊接结构疲劳强度的决定性因素之一、焊接填充材料和母材的选择应考虑到其抗拉强度、塑性韧性、抗疲劳裂纹扩展性能等指标。
通常情况下，焊接结构中的焊缝区域的疲劳强度较低，因为焊缝区域由于焊接过程中的热变形和固化过程，使得焊接材料的微观组织发生不均匀变化，形成了处于一个相对较弱区域。
2.焊接工艺参数：焊接工艺参数的选择对焊接结构疲劳强度也有很大影响。
焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接温度等工艺参数的调整，可以调节焊接热量的输入和分布，从而改变焊接结构的组织和性能，进而影响焊接结构的疲劳强度。
通常来说，采用较小的焊接电流、较高的焊接电压、适当的焊接速度和温度等参数，可以有效减少焊接结构中的焊缝和热影响区域的疲劳强度。
3.焊接缺陷的控制：焊接过程中的缺陷对焊接结构的疲劳强度产生很大的影响。
焊接缺陷包括气孔、夹杂、未熔合、未焊透、裂纹等。
这些缺陷会导致焊接接头的局部应力集中，在循环载荷作用下，易于发生疲劳裂纹的产生和扩展。
因此，在焊接结构中应通过控制焊接工艺、严格执行操作规范等方法，尽可能减少焊接缺陷的产生，以提高焊接结构的疲劳强度。
4.焊接残余应力的影响：焊接过程中会产生很高的温度梯度和应力梯度，导致焊接结构中产生残余应力。
这些残余应力会影响焊接结构的疲劳强度。
残余应力会使焊接接头内部应力场变得复杂，并进一步影响应力集中的位置和大小。
残余应力一方面会加剧焊接接头的局部应力集中，使其更易于发生疲劳裂纹的产生和扩展；另一方面，残余应力会改变焊接结构的形状和尺寸，从而改变焊接结构的应力分布，进一步影响焊接结构的疲劳强度。
综上所述，焊接结构的疲劳强度受到材料选择、焊接工艺参数、焊接缺陷的控制和残余应力的影响。
焊缝余高焊缝余高的相关知识
焊缝余高的相关知识一、焊缝余高的产生焊缝余高是指焊接完成后，在焊缝表面形成的凸起部分。
焊缝余高的产生主要是由于焊接过程中，焊接熔池中的金属在冷却凝固过程中体积收缩，导致焊缝表面形成凸起。
此外，焊接工艺参数的选择也会影响焊缝余高的形成。
例如，焊接电流过大、电弧电压过高、焊接速度过慢等都会导致焊缝余高增大。
二、焊缝余高的影响焊缝余高的存在会对焊接结构产生一定的影响，主要表现在以下几个方面：1.减小焊缝有效截面积：焊缝余高会使焊缝的有效截面积减小，从而降低焊接接头的强度。
在承受交变载荷的情况下，接头的疲劳强度会明显降低。
2.影响美观度：在外观要求较高的产品中，焊缝余高会严重影响产品的美观度，降低产品的质量和市场竞争力。
3.应力集中：焊缝余高的存在会导致应力集中现象的产生，特别是在焊趾部位，会大大增加裂纹产生的可能性。
4.液体泄漏：对于密封性要求较高的焊接结构，焊缝余高可能会导致液体泄漏，从而影响结构的安全性和可靠性。
5.电化学腐蚀：在某些腐蚀环境下，焊缝余高可能会成为腐蚀的热点，导致焊接结构的腐蚀加速。
三、焊缝余高的控制为了控制焊缝余高的产生，可以采取以下措施：1.优化焊接工艺：根据实际情况选择合适的焊接电流、电弧电压、焊接速度等参数，以减小焊缝余高的产生。
同时，注意保持稳定的焊接速度和焊条摆动幅度，以保持熔池金属的流动稳定性。
2.操作技巧：操作人员应经过严格的培训，掌握正确的操作技巧，避免因操作不当导致焊缝余高的产生。
例如，注意保持稳定的起弧和收弧动作，避免在焊缝起始和结束处产生过高的小段凸起。
3.预热和层间温度控制：对于一些高碳钢等材料，进行预热和层间温度控制可以减小材料在焊接过程中的应力应变，从而减小焊缝余高的产生。
4.合理选择焊接材料：选择合适的焊接材料可以减小熔池金属的收缩率，从而减小焊缝余高的产生。
5.刚性固定：对于一些易于产生焊缝余高的部位，可以采用刚性固定方法，如夹具、支撑等来限制金属的移动，从而控制焊缝余高的形成。
角焊缝余高
角焊缝余高1. 什么是角焊缝余高？角焊缝余高是指在焊接过程中，两个被焊接的金属构件之间形成的焊缝的高度超过了设计要求或标准规定的范围。
角焊缝余高通常是由于焊接操作不当、设备故障或材料问题等引起的。
2. 角焊缝余高的影响角焊缝余高会对焊接件的质量和性能产生负面影响。
其主要影响包括：2.1 强度降低角焊缝余高会导致焊接部位的强度降低，因为余高区域往往存在应力集中和脆性区域，容易引发裂纹和断裂。
2.2 导致疲劳寿命下降由于角焊缝余高存在几何不规则性和应力集中现象，会导致疲劳裂纹的形成和扩展速度加快，从而降低了结构件的疲劳寿命。
2.3 影响密封性能如果角焊缝余高超出了设计要求，在一些需要密封性能的焊接结构中，会导致密封性能下降，从而影响设备或构件的正常工作。
2.4 不利于后续加工和装配角焊缝余高会导致焊接件表面不平整，不利于后续的加工和装配工序，增加了生产成本和时间。
3. 角焊缝余高的检测方法为了及时发现和解决角焊缝余高问题，常用的检测方法包括：3.1 目视检查目视检查是最简单、最直观的方法，通过肉眼观察焊缝表面是否存在凸起或不规则区域来判断是否存在余高。
然而，这种方法受到操作人员经验和视力等因素的限制，不能提供准确可靠的数据。
3.2 测量仪器使用专业测量仪器进行角焊缝余高的测量是一种更准确可靠的方法。
常用的测量仪器包括投影仪、三坐标测量机等。
这些仪器可以提供详细的数据，并能够对余高进行全面分析和评估。
3.3 超声波检测超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过测量超声波在焊缝中的传播速度和反射情况来判断是否存在余高。
这种方法可以快速、准确地检测出余高问题，并且不会对焊接件造成任何损伤。
4. 预防和解决角焊缝余高的措施为了预防和解决角焊缝余高问题，可以采取以下措施：4.1 优化焊接工艺参数合理选择焊接电流、电压、速度等参数，并确保焊接过程中的稳定性和一致性，以减少余高的产生。
4.2 加强操作技能培训提高操作人员的技能水平，加强培训和考核，使其掌握正确的焊接方法和技巧，减少操作失误造成的余高问题。
4、焊接缺陷对强度的影响
1.静强度（对焊接部缓慢施加载荷时所承载的最大载荷单位面积的强度） 通常使用适合于母材的焊丝进行焊接的话，焊接部的强度就会超过母材的强度。
因此，只要没有裂纹、咬边、气孔等减少断面面积（承受载荷的面积）的缺陷即可。
即使有咬边只要不是尖锐的断面就基本没有影响，另外气孔只要不是密集性的也没有影响。
2.疲劳强度（金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力。
） 尖锐的切口、急剧的形状变化会成为应力集中的部位，降低强度。
因此由于翻边、咬边、熔深不足、夹渣、 内部气孔、表面气孔等缺陷会降低余高的强度。
3.冲击强度（＝脆性强度）特别在低温的情况下，母材及焊接部较脆，强度、焊接部的脆化对破坏有较大影响。
焊接缺陷对强度的影响焊缝的强度在焊接部有一定程度的余高、咬边、翻边、熔身不足是不可避免的，因此为了防止焊接接头的强度降低、需尽量避免焊成应力集中的形状。
1.焊缝形状的影响 将拉伸强度为42.3㎏/㎜2的钢板Ｖ形对接焊后进行拉伸压缩疲劳试验的结果 如表1所示。
焊接部表面处理平滑，无缺陷存在的部位显示的是最高值，接近母材的疲劳强度，与此相反只是焊接完不处理的单侧焊接材料的疲劳强度非常低。
表 1*打磨作业（焊缝处理）1.为了修整焊缝形状进行的焊缝研磨作业。
2.以处理外观为目的的结构件的研磨作业。
焊缝表面纹路粗糙凹凸较大时，焊缝接头凸起或有咬边、翻边时，不仅会降低产品外观品质，这些表面缺陷形成缺口，也会使疲劳强度及冲击强度下降，因此需要通过打磨去除这些表面缺陷。
进行焊缝处理是为了避免由切口效应引起的应力集中，去除与载荷成垂直方向的缺陷。
特别是反复承受载荷的重要结构件及旋转轴的焊接部位，有咬边、翻边必定会降低疲劳强度。
*焊缝接头与收弧处理在焊接时除了必要的情况下尽量避免断弧，因为在断弧后形成的接头部位容易产生缺陷，外观差，并且在焊缝收弧部产生的弧坑不仅会使焊缝的外观变差，也会造成应力集中，在此部位容易发生开裂，所以要对弧坑进行处理。
焊缝余高对焊接接头疲劳强度影响
焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响摘要通过测定AQ400NH材料的滑腻焊件、余高焊件的疲劳性能、观察断口形貌、绘制S－N曲线和用AN-SYS有限元程序计算应力散布，研究余高对焊接接头疲劳强度的影响。
结果发觉，对于滑腻焊件，焊接缺点是影响疲劳强度的主要原因，对于有余高焊件，余高的高度是影响疲劳强度的主要原因，实际应变测量和有限元计算都表明，焊趾部位是应力集中区，应力集中的强度和余高间有线性关系。
焊接结构的疲劳强度，在专门大程度上取决于构件应力集中情形。
若是焊接构件有应力集中，在受到循环载荷条件下，焊接结构普遍会出现严峻的断裂破坏。
焊缝几何尺寸及焊接进程中产生的各类缺点是产生应力集中的主要原因［1，2］。
但是这些原因如何影响焊接构件的疲劳寿命，对于一种新材料，或对于在一种特殊条件下利用的材料来讲，应当受到特别的关注。
AQ400NH钢是一种耐候材料，在利用结构中，该材料的焊接结构经受着高速动载的作用，利用条件特殊，所以研究产生应力集中的原因、应力集中对该焊件疲劳性能的影响，对提高焊件疲劳寿命具有重要意义。
笔者着眼于焊缝趾部余高与焊接构件应力集中的关系，探讨余高产生的应力集中对该焊件疲劳性能的影响。
为此，对这种材料的母材、滑腻焊件(余高为零的焊件)、带余高焊件别离进行疲劳实验。
绘制它们的S－N曲线;观察静态载荷下焊趾处应力的转变;用ANSYS有限元分析程序计算了各类状态下焊接构件的应力散布状态，和余高转变产生应力集中的趋势。
1实验部份1．1主要仪器与设备电液伺服材料实验机:Instron1251型，英国In-stron公司。
1．2材料成份、力学性能实验所用材料为耐候材料AQ400NH，其主要化学成份见表1，母材与焊件的大体力学性能见表2。
1．3焊接接头几何尺寸疲劳试件共分为3组，一组为母材试件;一组为滑腻焊件，即为焊后去掉余高，并进行了精加工，其表面光洁度与母材试件相同;另一组为带余高焊件。
三组试件的名义尺寸为，试样宽度B×厚度W×平行段长度L0:24 mm×12 mm×70 mm。
焊工必须知道的焊缝余高的要求与处理办法
焊工必须知道的焊缝余高的要求与处理办法焊缝余高英文名称：reinforcement；excess weld metal定义：焊缝表面两焊趾连线上的那部分金属高度。
01 余高的作用在焊接过程中应该有焊缝余高。
因为最后一层起保温和缓冷的作用，对细化晶粒、减少焊接应力起很大作用。
同时也是气孔等杂物的收集区。
02 余高的坏处压力容器不希望有突变，造成局部应力集中。
另外余高肯定有缺陷，这种缺陷很可能是产生疲劳裂纹的核。
裂纹源→疲劳扩展→断裂。
中国和日本曾经联合做过试验，发现有余高的设备比打磨后没有余高的设备使用寿命短2.0～2.5倍。
03 标准对余高的要求1）JB4732对疲劳设备要求打磨，其它设备有限制范围。
基本上是不影响贴片即可，没要求打磨。
2）中国国家标准GB150是这样规定的，见图表格与图：04 欧美国家对余高的要求打磨。
外观质量好是国外产品畅销的原因之一，另外打磨之后能防环境腐蚀、避免产生过大的应力集中、延长了焊缝的使用寿命。
05 对余高的处理建议提倡打磨，确实好。
标准是最低要求，所以建议对重要设备或投资较大的设备进行打磨，对投资小的设备就没有必要进行打磨了。
焊缝余高过大的危害焊趾处易形成应力腐蚀裂纹对接接头的应力集中主要是焊缝余高引起的，对接接头的焊缝，其焊趾处的应力最大。
焊缝的余高愈大,应力集中程度愈严重,焊接接头的强度反而会降低。
焊后削平余高,只要不低于母材,减少应力集中,有时反而可以提高焊接接头的强度。
外焊缝余高大，不利于防腐作业时如采用环氧树脂玻璃布进行防腐,外焊缝余高大,将使焊趾处不易压牢。
同时,焊缝越高则防腐层就越应加厚,因标准规定防腐层的厚度是以外焊缝的顶点为基准测算的,这就加大了防腐成本。
内焊缝余高大，增加输送介质的能源损失输送用焊管内表面若未做涂层防腐处理时,其内焊缝的余高大,则对输送介质的摩擦阻力也大,由此将使输送管线的能耗增加。
焊缝余高的控制措施调整好焊接线能量检查焊接线能量是否合适,一般用焊接接头的酸蚀样来检查。
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焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响
摘要通过测定AQ400NH材料的光滑焊件、余高焊件的疲劳性能、观察断口形貌、绘制S－N曲线以及用AN-SYS有限元程序计算应力分布，研究余高对焊接接头疲劳强度的影响。
结果发现，对于光滑焊件，焊接缺陷是影响疲劳强度的主要原因，对于有余高焊件，余高的高度是影响疲劳强度的主要原因，实际应变测量和有限元计算都表明，焊趾部位是应力集中区，应力集中的强度和余高间有线性关系。
焊接结构的疲劳强度，在很大程度上取决于构件应力集中情况。
如果焊接构件有应力集中，在受到循环载荷条件下，焊接结构普遍会出现严重的断裂破坏。
焊缝几何尺寸及焊接过程中产生的各种缺陷是产生应力集中的主要原因［1，2］。
然而这些原因如何影响焊接构件的疲劳寿命，对于一种新材料，或者对于在一种特殊条件下使用的材料来说，应当受到特别的关注。
AQ400NH钢是一种耐候材料，在使用结构中，该材料的焊接结构承受着高速动载的作用，使用条件特殊，所以研究产生应力集中的原因、应力集中对该焊件疲劳性能的影响，对提高焊件疲劳寿命具有重要意义。
笔者着眼于焊缝趾部余高与焊接构件应力集中的关系，探讨余高产生的应力集中对该焊件疲劳性能的影响。
为此，对这种材料的母材、光滑焊件(余高为零的焊件、带余高焊件分别进行疲劳试验。
绘制它们的S－N曲线;观察静态载荷下焊趾处应力的变化;用ANSYS有限元分析程序计算了各种状态下焊接构件的应力分布状态，以及余高变化产生应力集中的趋势。
1实验部分
1．1主要仪器与设备
电液伺服材料试验机:Instron1251型，英国In-stron公司。
1．2材料成分、力学性能实验所用材料为耐候材料AQ400NH，其主要化学成分见表1，母材与焊件的基本力学性能见表2。
1．3焊接接头几何尺寸
疲劳试件共分为3组，一组为母材试件;一组为光滑焊件，即为焊后去掉余高，并进行了精加工，其表面光洁度与母材试件相同;另一组为带余高焊件。
三组试件的名义尺寸为，试样宽度B×厚度W×平行段长度L0:24 mm×12 mm×70 mm。
光滑焊件的试样厚度比母材略小。
试件接头形式为对接焊接头，其试样形式和焊缝堆高名义尺寸如图1所示。
焊接方法为MAG半自动焊接。
焊缝几何参数用焊缝宽度b和余高h表示。
带有余高的试件共有5个，试样的焊缝宽度b和余高h的实际尺寸见表3。
1．4 疲劳试验
疲劳方式采用循环应力恒负荷轴向脉动拉伸劳。
波形为正弦波;应力比R=0;频率10～20 Hz;循环次数5×104～1×107;应力等级分8个级别。
因该材料疲劳性能较为稳定，每个应力级别只做一个试样。
试验在Instron 1251试验机上完成，疲劳控制方式为恒应力控制。
为了便于比较，将三组疲劳强度与循环受命关系的S－N曲线绘于图2中。
三组疲劳试验得到的疲劳极限为:母材试件疲劳极限为σu=425 N/mm2;光滑焊件疲劳极限为σu=410N/mm2;余高焊件疲劳极限为σu=220 N/mm2。
光滑焊件的疲劳极限和母材比较接近，而平均余高为1．65 mm焊件，其疲劳极限要明显低得多。
1．5应力集中系数的确定
通过试验的方法，可得到焊接接头处实际应力集中系数［3］，即有效应力集中系数kσ按式(1计算:kσ=σ0/σ’0(1
式中:σ0—光滑试件的疲劳极限;
σ’0—具有应力集中试件的疲劳极限。
本次试验母材的疲劳极限σu=425 MPa，光滑焊件的疲劳极限是σu=410 MPa，堆高焊件的疲劳极限σu=220 MPa，母材与光滑焊件所产生的实际应力集中系数为
kσ1=1．036 6。
母材与焊接后带堆高试件所产生的实际应力集中系数为
kσ2=1．931 8。
带有余高焊件的应力集中系数接近前者的两倍。
2有限元计算
使用ANSYS有限元程序进行有限元计算。
计算焊趾应力时采用二维模型和四边形8结点单元，根据单元要求，输入0．5 mm的厚度，焊件横截面单元分布如图3所示。
计算时所加载荷为220 MPa，低于材料的屈服强度，故计算时材料始终处于弹性状态。
计算中取材料的弹性模量E=2．1×105MPa，泊松比v=0．33，并假设整个试件内性能相同。
计算时焊件的余高是1．65 mm。
计算结果表明在焊缝趾部应力最大，最大值达到446 MPa，相当于所加载荷的两倍，结果如图4所示。
3分析与讨论
3．1 S－N曲线分析从图2中看出，母材和光滑焊件的疲劳强度与循环寿命关系差别不是很大，二者的疲劳极限也很接近，只是母材S－N曲线的拐点要比光滑焊件的S－N曲线拐点明显，母材与光滑焊件数据点分散性也很小。
余高焊件的S－N 曲线与前两者的变化趋势明显不同，数据点分散性增大，曲线没有拐点，疲劳强度随着疲劳寿命的增加明显下降，疲劳极限下降幅度几乎接近50%。
根据表1中余高数据有一个波动范围来看，数据点分散可能是余高不同所致。
3．2断裂位置及宏观断口形貌
光滑焊件的断裂位置绝大部分出现在焊缝中，而有余高的焊件，疲劳断裂均无例外地发生在焊趾处，而且断裂源均位于表面焊缝趾部，这说明焊趾处为应力集中最大区域，这一现象恰与计算结果相一致，见图4接头局部应力放大图，它表明有限元计算结果是正确的，用有限元计算方法分析余高焊件应力集中情况是有效性。
观察宏观断口可以发现，光滑焊件断面上的疲劳源内总有微小焊接缺陷或微小气泡(图5，这些缺陷成为疲劳裂纹的裂纹源。
而在余高焊件的断口上几乎看不到什么宏观缺陷，疲劳源均从焊缝趾部的某一位置开始(图6。
这表明，同焊接微小缺陷相比，焊趾处应力集中也会成为裂纹源，而且应力集吕晓春，等:焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响63中对焊接结构的危害比微小焊接缺陷要大。
当有应力集中
存在时，微小焊接缺陷的有害作用降低到次要位置。
当采用合理的工艺降低或消除焊缝中的缺陷后，光滑试样可提高构件的疲劳寿命。
而对于有一定余高的焊接构件，即使通过合理的工艺消除焊缝中的缺陷，由于存在应力集中，也不能提高构件的疲劳寿命。
因此，要提高焊接构件的疲劳寿命，必须对其进行光滑处理。
3．3有限元计算分析焊缝余高的影响
采用和上面相同的有限元计算方法计算不同余高对焊接构件应力集中的影响。
计算中设定余高为5种，分别是0．0、0．1、0．3、0．5、3 mm。
计算余高0．0、0．5、1．65、3 mm的应力分布图如图7所示。
以余高做变量，焊趾处的应力和余高的变化关系如图8所示，它们之间呈线性关系。
从图8中可以看出，在余高是0 mm时，焊趾处的应力和外载荷大小相同，表明此处没有应力集中。
这就说明光滑试样的疲劳极限与母材相同的原因是光滑焊件没有应力集中。
当余高是1．65 mm 时，焊趾处受到的应力是446 MPa，相当于载荷的两倍。
根据本疲劳试验的结果，当余高引起的应力集中出的载荷达到外载荷的2倍时，疲劳裂纹源出现在焊趾处。
余高3 mm时，焊趾处的应力达到605．93 MPa，接近载荷的3倍。
表明余高越高，焊趾处的应力也越高。
由此可以断定，余高越大，应力集中越严重，导致材料的疲劳寿命越低。
而降低余高可以降低应力集中，同时可以提高疲劳寿命。
为了降
低应力集中的程度，提高焊接构件的疲劳寿命，在结构焊接完后，应将余高打磨掉，以消除余高引起的应力集中。
比较母材、光滑试样疲劳极限和余高1．65 mm焊趾处的应力可以看出，余高1．65 mm焊件结构焊趾处的最大应力是446 MPa，这个应力和母材、光滑试样疲劳极限相差不多。
这就表明，当应力集中使最大应力达到光滑试样的疲劳极限时，有余高的焊接结构发生疲劳断裂。
由此可见，应力集中降低疲劳寿命的原因是:尽管外载荷远低于母材的疲劳极限，但应力集中处的应力却能够达到材料的疲劳极限，使材料发生疲劳断裂。
4结论
(1当焊接接头有1．65 mm的余高时，焊趾处存在的应力集中可以使其疲劳极限下降接近50%，即使焊缝中有微小缺陷，疲劳断裂的裂源也出现在焊趾处;
(2余高和焊趾处最大应力间存在线性关系，焊趾处的最大应力随余高增加而线性增加;
(3当应力集中处的应力达到母材的疲劳极限时，焊接构件发生疲劳断裂;(4将焊接接头的余高除掉，可以消除余高在焊趾处产生的应力集中，光滑焊件的疲劳极限只
取决于内部焊接缺陷。
there is an linear relation between the strength of stress concentrate and pile high．KEYWORDS fatigue strength，stress concentrate，pile high，FEM吕晓春，等:焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响65。