發(fā)布時間：2021-01-03 23:32

　　高強鋼及超高強鋼具有優(yōu)異的力學強度、延展性能及抗斷裂性能等,被廣泛用于艦船、汽車、橋梁等工程結構制造中。高強鋼焊接接頭作為常見的工程構件斷裂失效位置,成為結構完整性設計及服役性能可靠性評估的重點。由于高強鋼等強匹配焊材研發(fā)技術的滯后,隨著強度級別的提升,其焊接接頭常出現(xiàn)韌性不足或氫致裂紋產生等現(xiàn)象,導致焊接結構承載能力下降,而選用強吸氫能力的奧氏體焊材焊接是解決以上問題的有效手段。由于焊材屈服強度與母材相比有所下降形成低匹配焊接接頭,接頭強度的變化勢必會引起接頭承載能力的變化。然而,在循環(huán)載荷作用下對低匹配焊接接頭承載能力的研究仍不成熟,特別是對強循環(huán)載荷下的低周疲勞及多軸疲勞的研究仍不完善,因此,低匹配高強鋼焊接接頭疲勞行為成為焊接結構完整性設計中迫切需要深入研究的工作。此外,在典型焊接接頭的疲勞評估中,逐個計算接頭疲勞特征參量會極大降低疲勞壽命的評估效率,建立準確的典型接頭疲勞特征解析模型是高效定量預測接頭壽命的重要手段。本文針對低匹配焊接接頭疲勞行為開展理論與試驗研究,為快速預測接頭疲勞壽命、提高接頭疲勞強度提供可行的設計方案及指導原則,為結構完整性評估提供重要的科學依據(jù)。主要內... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

IIW中結構鋼S-N曲線及部分接頭疲勞強度[9]

第 1 章 緒 論I)、預應力拉伸、打磨等手段來提高接頭及結構的服役壽命。丹麥M.M Pedersen 等人[41]對高強鋼 Dmex700 的 T 型焊縫進行焊后打磨超聲沖擊處理三種焊后處理工藝后，工藝處理后接頭焊趾位置的圖 1-2 所示，在應力比 R=0.1 循環(huán)載荷下進行中周疲勞試驗(1-5 萬循明焊后處理的接頭疲勞強度疲勞提高明顯，焊后打磨、TIG 熔修理工藝下的疲勞強度提高比例分別為 31%、38%及 33%。

(a) Fatigue strength (b) factor f圖 1-4 不同應力比下，有效平均應力對 S355NL 和 S960QL 鋼角接頭疲勞強度的影響及疲勞增強系數(shù)[65]Fig. 1-4 Effect of effective mean stress and stress ratio on fatigue strength of S355NL andS960QL fillet welded joints[65]1.3.3 焊接殘余應力影響焊接殘余應力在不同領域結構制造及工藝過程中都會產生，最終都會對構件的服役性能產生不同程度的影響。在焊接結構疲勞評估中，經常假設焊接拉伸殘余應力大小為材料的屈服強度相當。但在循環(huán)載荷作用下，殘余應力的分布狀態(tài)會隨著載荷的加載而產生變化，進而影響結構的疲勞性能。在焊接結構的應力應變分析中，又常常將殘余應力疊加進平均應力進行計算，因此總的應力數(shù)值往往會達到材料的屈服強度。另一方面，如果施加的循環(huán)載荷應力過大，局部較高的殘余應力會在初始的循環(huán)載荷下釋放也會對疲勞強度影響。這種應力松弛行為是根據(jù)所受到的循環(huán)載荷大小決定的，一般表現(xiàn)為四種特征，如圖1-5 所示[67]。在較小的循環(huán)載荷下殘余應力保持在穩(wěn)定的狀態(tài)不變，如①曲線所示，②曲線表明殘余應力在循環(huán)載荷作用下持續(xù)降低，③和④曲線說明在發(fā)生

【參考文獻】：
博士論文
[1]低匹配焊接接頭彎曲等承載設計及隨焊整形[D]. 王佳杰.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]基于斷裂參量K因子的焊接接頭等承載設計[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[3]基于等承載能力原則的高強鋼低匹配焊接接頭設計[D]. 趙智力.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：2955696