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焊接残余应力对结构性能有什么影响?

发布日期:2022-08-18审核编辑:本站小编

(1)焊接应力对结构静力强度的影响在常温下承受静力荷载的结构,当没有严重的应力集中并且所用钢材具有较好的塑性时,焊接应力将不影响结构的静力强度。因为焊接应力加上外力引起的应力达到屈服点后,应力不再增大,外力由弹性区承担,直至全截面达到屈服点为止,这可用图5-27作简要说明。

焊接残余应力对结构性能有什么影响?

影响。

(2)焊接应力对结构刚度的影响虽然在常温和静载作用下,焊接应力对构件的强度没有什么影响,但对其刚度则有影响。同样可用上述情况加以说明。

在外拉力作用下,无焊接应力构件的拉应变为:

焊接残余应力对结构性能有什么影响?

由图5-27可知2k<1,故ε1<ε2。即存在残余应力时,钢板的变形增大了,也就是说,钢板的刚度减小了。

(3)焊接应力对结构稳定性的影响当图5-27的钢板受压力作用时,焊接压应力区达到屈服后即不能承担压应力,而此时焊接拉应力区却处于弹性工作状态。也就是说,此时只有(1-2k)bt这部分截面抵抗外力作用,构件的有效截面和有效惯性矩臧小了,从而降低了构件的稳定性。

(4)焊接应力对结构疲劳强度的影响由于焊接残余拉应力的存在,有可能使其与循环应力叠加后的以实际应力循环的最大和最小拉应力,将比未考虑焊接应力时的以名义应力循环的最大和最小拉应力值增大,并且实际最大焊接残余拉应力常达到或接近钢材屈服强度。此处易形成和发展疲劳裂纹的敏感性,从而降低结构构件和连接的疲劳强度。

(5)焊接应力对结构低温冷脆的影响如前所述,若结构中产生三向同号拉应力场,将阻碍其塑性变形的发展,增加结构在低温下发生脆性破坏的可能性。因此,为有效防止钢材的低温冷脆,必须尽量降低或消除焊接应力。

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