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。
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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。