探討：結(jié)構(gòu)件的焊縫強度你是怎么算的

autosand

探討一下，大型焊接結(jié)構(gòu)件的焊縫強度你是怎么算的,？
' A" S- m# e6 J1 `" W很多人給的焊縫大小是,，雙面焊縫取板材厚度的0.6-0.7倍，單面焊縫取板材厚度的0.8倍,，
7 n0 \! ~9 r/ h5 a1 A$ @但是焊縫強度你是怎么算的,，超過許用應(yīng)力嗎？

補充內(nèi)容 (2013-3-24 20:20):
哥們正在研究,，搞明白了開講壇,；再強調(diào)是計算焊縫強度

6 G( S" G/ }& \) D" j3 `補充內(nèi)容 (2013-3-26 09:04):
# B. j0 `0 \9 s' u2樓的太深了，那是大師水平,；11樓的介紹適用于我們普通工程師

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大結(jié)構(gòu)的焊接，是個挺麻煩的事情,，考慮的方面很多,，幾句話說不很清楚，
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說說俺怎么玩吧,，我因為玩這個,，也說不上有多大體會，湊合說句吧,，
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. K1 A% S( d( l首先是鋼板,，同樣強度級別的板子，有在線熱處理的板子,，有后期淬火的板子,，有特殊拉伸以后提高強度的板子，還有各種微合金化處理的板材,，米國標(biāo)準(zhǔn),，德國、意大利等的差異都很大,，總之,，種類非常多，但無論說什么,，必須先清楚基礎(chǔ)材料,，這個糊涂了，往下玩不了,，一團漿糊,，我這類資料，有半米高,，各國的都有,，我還玩軋鋼，包括寬板,，每次玩這些大結(jié)構(gòu),，首先花半天討論鋼板，用誰的,？
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/ t4 [) b6 N# [7 z/ x. M7 D" c再就是焊條、焊絲,，這個要特別清楚,，牽扯熔池合金化與凝固順序問題,，凝固不搞清楚了，沒法考慮殘余應(yīng)力,，

其它還有焊劑這些東西,，
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設(shè)計的時候，粗計算可以按材料力學(xué),，有扭轉(zhuǎn)的,，我早年按剪力流封閉與流線分布，現(xiàn)在也用有限元,，但有限元的邊界計算有毛病,，

再就是計算‘躲焊縫’，高應(yīng)力點不能有焊縫,，否則怎么計算都不準(zhǔn)確,，把焊縫放在次要點位置，

按應(yīng)力計算配置焊縫強度,，有些要升強度,，有些要降強度，降強度的時候比較多,，特別注意的是,，焊縫的應(yīng)變與基體是不一樣的，不要認(rèn)為應(yīng)力沒有超就萬事大吉了,，應(yīng)變超了,，一樣會裂的，這是經(jīng)驗了,，我處理這個在行,，
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再按具體材料計算殘余應(yīng)力與處理方式，比如退火,，再熱處理,，比如振動去應(yīng)力，我有人專門計算這個頻率,，有專門人玩,，
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4 v. c& [* r/ w基本就這么個過程了，現(xiàn)在50毫米以上大型結(jié)構(gòu),，我都自己設(shè)計,，誰都不用，因為沒人可以用,，我本身是玩這些出身,，也不強求人家必須配合我，外資的大結(jié)構(gòu),，都拿我這里設(shè)計計算,，包括歐洲大公司,，04年就開始，到現(xiàn)在,，
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玩結(jié)構(gòu),，挺有趣的，心特別靜,，所以特別羨慕人家‘玩建筑’的,，可惜此生沒機會了，哈哈,，
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大蝦有具體結(jié)構(gòu)可以交流技術(shù),，任何都可以，什么深度都隨便,，包括藥芯焊絲怎么做的,？我也玩這個，包括鋼板怎么軋的,？到鋼板軋機怎么設(shè)計的都可以,，哈，都可以交流,，謝謝

一刻

{:soso_e179:}希望有機會受教,。

一刻

樓主,，希望你把你要問的問題，舉出實例,。讓2樓的高手詳細(xì)解答,。讓大家也受受教！那就多謝了,。畢竟焊接可以省很多材料,。做各種剛性較強的組件。

chntod

2266998 發(fā)表于 2013-3-22 21:49
大結(jié)構(gòu)的焊接,，是個挺麻煩的事情,，考慮的方面很多，幾句話說不很清楚,，

說說俺怎么玩吧,，我因為玩這個， ...

請教大俠,，應(yīng)力與應(yīng)變不是相對應(yīng)的么,，強度就是能承受的最大應(yīng)力，既然應(yīng)力沒超,，那就是強度沒超,，強度沒超就是沒裂，那為什么應(yīng)變大時還依舊會裂呢,？從理論上看是什么原因,，能否再稍微展開一下？記得大俠說過焊縫是鑄造組織,，那就是比較脆,，假如斷裂伸長率為3%，此時的抗拉強度是500MPa，如果應(yīng)力沒超的話就比如是300MPa,，那么此時的應(yīng)變對應(yīng)的就是1.8%,，那么應(yīng)變算沒算超呢？分界線一般是什么呢,，比3%還小么,？一直沒搞明白這個問題，或者說即使應(yīng)變很小,，但由于其他種種原因還是容易裂,？
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law_0926

2266998 發(fā)表于 2013-3-22 21:49
- E  @1 V; [) ~) O大結(jié)構(gòu)的焊接,，是個挺麻煩的事情，考慮的方面很多,，幾句話說不很清楚,，

2 \+ z% E; ?! A) }( v說說俺怎么玩吧，我因為玩這個,， ...

  P1 d/ @1 s$ U- i5 \, e請教大蝦幾個問題：
1  在做結(jié)構(gòu)件有限元仿真的時候,，焊縫是怎么處理的？
7 K  _' B4 K- q. A) g6 E/ e2  在有限元計算中,，如果加強剛度的小筋板與主承力板的連接處出現(xiàn)了應(yīng)力集中點（預(yù)計用焊縫連接處）,，請問大蝦是如何判斷結(jié)構(gòu)是否可用(額定負(fù)載)？很多資料上講,，焊縫很容易從應(yīng)力集中點產(chǎn)生裂紋,，導(dǎo)致裂紋擴展最終斷裂。但是應(yīng)力水平到什么程度才是可用的（疲勞考慮）,？
3  大蝦可否推薦書目,？小第很想仔細(xì)研究結(jié)構(gòu)件的設(shè)計。
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chntod 發(fā)表于 2013-3-22 23:28
請教大俠,，應(yīng)力與應(yīng)變不是相對應(yīng)的么,，強度就是能承受的最大應(yīng)力，既然應(yīng)力沒超,，那就是強度沒超,，強度沒 ...

厚板的基體是軋制的，相當(dāng)于鍛造組織,，而焊縫是鑄造組織,，這是截然不同的東西，你要特別注意這個,，
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* a1 o$ ~5 x8 ?, }! u兩塊鋼板熱鉚到一起,，其結(jié)構(gòu)體為鍛造體，而焊接體為鑄造,、鍛造混合體,，這是有本質(zhì)區(qū)別的，當(dāng)高應(yīng)力狀態(tài)下,，基體的變形也許可以承受,，但焊縫的變形就已經(jīng)超過了，假如再附加高沖擊或交變載荷,，此時的焊縫變形就完全不足以抵抗了,，破壞從此開始，
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為降低這個風(fēng)險,，有時要降強度使用焊縫,，比如70級的板子，用50級的焊縫,，初學(xué)焊接的家伙就不能理解這個,，覺得不對，實際是對的，通過降低焊縫強度,，尋求變形方面的妥協(xié),，一方面加大變形的抵抗能力，一方面將焊縫從高應(yīng)力區(qū)移走,，這就是處理問題的途徑,，
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% ]1 U8 b: S) {( z3 l: @7 @4 W! |我就玩這些的，焊接學(xué)問非常深了,，到現(xiàn)在我也不敢說懂得超過60%,，基本就是及格吧，

solomoon

焊角大小得看標(biāo)準(zhǔn)了,，有專門的國標(biāo)講這個，也有建筑或者重工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，講的都很清楚,。
; n0 S! y2 _1 U焊角大小跟受力有關(guān)，也和焊接焊縫的形式有關(guān),，是角焊縫,，還是融透焊縫，半融透,，都是不一樣的,。
  大部分的焊角計算都是基于等強度的觀點出發(fā)，就是焊縫的靜強度強于母材
這個在靜載下是沒問題的,，但是在動載,，交變載荷下就有問題了，可能會脆斷或者疲勞破壞,，
焊縫設(shè)計能夠保證這個,，基本上就沒啥問題了，標(biāo)準(zhǔn)上就講這么深,，國家行業(yè)的水平就到這個程度,，想超越，何其難,。

4 Y9 ~/ v8 M" M7 t: r5 r, ]/ J998大神說,，50的焊絲,，配70的板子，有等韌匹配的想法在里面,，不管是結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)里,，還是焊接標(biāo)準(zhǔn)里，都沒說明白,，
要考慮深了,，焊接，結(jié)構(gòu)設(shè)計都有很多東西,，有些不光是工程上的難題,，理論上就沒搞多清楚，
7 A0 q( W8 a. @0 q不過也沒關(guān)系,，工程上的東西,，都是90%的可靠度，找到經(jīng)濟和安全的平衡點,，就安心了

hccad

長見識了,， 我以前都是用同等級的焊條,，現(xiàn)在知道是不對的

寂靜天花板

有限元軟件對焊縫的處理有兩種情況，一種是作結(jié)構(gòu)件分析時,，忽略焊縫,，當(dāng)然結(jié)構(gòu)件之間是完全接觸的，好比是鑄造一樣,。另一種是如果需要計算焊縫,，則把焊縫當(dāng)成螺栓一樣的接頭，把兩個構(gòu)件連接在一起,，比如solidworks simulation有邊焊縫接頭和點焊,，選取美國標(biāo)準(zhǔn)(美國焊接標(biāo)準(zhǔn) D1.1 和 D1.2)或歐洲標(biāo)準(zhǔn)(歐洲規(guī)范 3: 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，1.8 部分: 鉸接設(shè)計,，4.5 章節(jié))以進(jìn)行焊接大小計算,。而在ansys中也是同樣的，要么是把焊縫當(dāng)成一個連接件,，如果不考慮焊縫的局部變形,，則劃分網(wǎng)格時用GLUE單元即可。要么是把構(gòu)件連接之處處理成剛性區(qū)域,。
- u9 N4 Y% j6 X7 x* T- _; C/ ]' M, w( X你要說真真正正用有限元軟件來仿真焊縫的話,，那可要命了,，必須模擬焊縫熔池金屬和母材金屬從熔化到凝固、冷卻為常溫的全過程,。而各種焊縫的約束條件又是不一樣的,。冶金、傳熱,、結(jié)構(gòu).....,？？,？,？在我看過的幾篇論文中，他們都是認(rèn)為焊縫和母材材質(zhì)相同,，只不過在焊縫處網(wǎng)格分得密一點而已,，也有的干脆就與本體沒有任何區(qū)分，也就是說根本就沒有去考慮焊縫的影響了,。
求大神來點評,。