可使低匹配丁字接头按母材强度承载的焊缝形状设计方法技术

技术编号:3946411 阅读:549 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
可使低匹配丁字接头按母材强度承载的焊缝形状设计方法,它涉及一种焊缝形状设计方法,解决了低匹配丁字接头承载能力低于等强以上匹配丁字接头的问题。主要步骤:计算低匹配接头屈服强度匹配比μMMR,确定应力集中最小化的焊缝形状方案,建立该焊缝形状方案下丁字接头形状参数与焊趾处和焊根处的应力集中系数间的关系方程,求得焊脚尺寸h、焊趾半径r、盖面焊道总宽度w,获得焊缝形状参数值。本发明专利技术使承受拉伸和弯矩载荷的高强钢或超高强钢焊接结构既可以采用显著降低冷裂纹发生率的低匹配的接头组配方式,又可保证低匹配丁字接头的静载承载能力不低于等匹配丁字接头、且疲劳强度明显高于焊态等匹配丁字接头。适用于K形焊缝双面施焊的低匹配丁字接头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊缝形状及其设计方法,具体涉及 一种可使低匹配丁字接头按母 材强度承载的焊缝形状设计方法,属于焊接

技术介绍
高强钢是舰船、潜艇、压力容器、压力管道、桥梁、低温容器和寒冷海洋结构的主体 材料,但是,高强钢焊接结构普遍存在的问题是,冷裂纹缺陷频繁发生,是早期失效的最大 隐患。目前采取的主要措施,一是针对特定种类和成分的高强钢,基于焊缝与母材等强的原 则,开发低氢或超低氢的专用抗裂焊材,或利用相变应力松弛效应开发低碳马氏体及奥氏 体加马氏体双相抗裂焊材,但对于抗拉强度超过800MPa的高强钢和超高强钢,若仍然要求 焊缝与母材等强,不仅容易引发冷裂纹缺陷,还会导致焊缝韧性显著降低;二是采用焊前预 热或焊后热处理工艺,但预热会使热影响区强韧性降低,加剧高强钢热影响区的软化和脆 化,且不利于焊接工艺简化及劳动条件的改善。研究表明,高强钢若采用强度低于母材、塑韧性较高的焊材施焊,显著降低或避免 冷裂纹的同时,还可降低预热温度、甚至可实现不预热焊接,而且钢材强度级别越高,冷裂 纹的控制效果就越显著,因此,美国、日本等国家在一些工程结构中采用了高强钢的低匹配 接头。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可使低匹配丁字接头按母材强度承载的焊缝形状设计方法,其特征在于:所述焊缝形状设计方法是基于焊根应力集中系数与低匹配接头屈服强度匹配比相等、焊趾应力集中系数最小化来实现的;所述焊缝形状设计方法的具体设计过程为:步骤A、确定焊缝形状:根据水平板端面焊于竖直板一侧表面形成的丁字接头的结构特点和承载特点确定焊缝形状:机械加工水平板的焊接端,水平板的焊接端与竖直板之间形成的坡口角度α为45°,使竖直板与水平板之间的焊缝形状为K形;竖直板与水平板之间的焊缝轮廓线由一条45°的折线和一条圆弧曲线连接组成,其中,竖直板与45°折线相连,水平板表面与圆弧曲线相连并相切;步骤B、确定焊缝形状的相关参数:步骤B...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵智力方洪渊杨建国刘雪松
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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