探討：結(jié)構(gòu)件的焊縫強(qiáng)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(qiáng)度你是怎么算的,？
! F2 @; Z3 m4 L* k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,，
但是焊縫強(qiáng)度你是怎么算的,，超過許用應(yīng)力嗎？
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" x% D  W6 v- T補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-3-24 20:20):
4 y9 A* H% k+ T( t哥們正在研究,，搞明白了開講壇,；再?gòu)?qiáng)調(diào)是計(jì)算焊縫強(qiáng)度
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/ M+ z4 ~- e' C# j" ^補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-3-26 09:04):
. m5 d5 a! d, j/ p7 R2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(gè)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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* E7 p* h; b$ D, y( W& w說說俺怎么玩吧,，我因?yàn)橥孢@個(gè)，也說不上有多大體會(huì),，湊合說句吧,，

首先是鋼板，同樣強(qiáng)度級(jí)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(qiáng)度的板子,，還有各種微合金化處理的板材,，米國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó),、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(gè)糊涂了,，往下玩不了,，一團(tuán)漿糊，我這類資料,，有半米高,，各國(guó)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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再就是焊條,、焊絲，這個(gè)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,，
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其它還有焊劑這些東西,，
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設(shè)計(jì)的時(shí)候，粗計(jì)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(jì)算有毛病,，
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再就是計(jì)算‘躲焊縫’，高應(yīng)力點(diǎn)不能有焊縫,，否則怎么計(jì)算都不準(zhǔn)確,，把焊縫放在次要點(diǎn)位置，
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按應(yīng)力計(jì)算配置焊縫強(qiáng)度,，有些要升強(qiáng)度,，有些要降強(qiáng)度，降強(qiáng)度的時(shí)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(huì)裂的，這是經(jīng)驗(yàn)了,，我處理這個(gè)在行,，
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再按具體材料計(jì)算殘余應(yīng)力與處理方式，比如退火,，再熱處理,，比如振動(dòng)去應(yīng)力，我有人專門計(jì)算這個(gè)頻率,，有專門人玩,，

基本就這么個(gè)過程了，現(xiàn)在50毫米以上大型結(jié)構(gòu),，我都自己設(shè)計(jì),，誰都不用，因?yàn)闆]人可以用，我本身是玩這些出身,，也不強(qiáng)求人家必須配合我,，外資的大結(jié)構(gòu)，都拿我這里設(shè)計(jì)計(jì)算,，包括歐洲大公司,，04年就開始，到現(xiàn)在,，
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3 j! _; V! k' g6 j9 L9 E3 N2 u3 A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(jī)會(huì)了,，哈哈,，

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(gè),，包括鋼板怎么軋的,？到鋼板軋機(jī)怎么設(shè)計(jì)的都可以，哈,，都可以交流,，謝謝

一刻

{:soso_e179:}希望有機(jī)會(huì)受教,。

一刻

樓主,，希望你把你要問的問題，舉出實(shí)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(qiáng)的組件。

chntod

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

% a. _0 p5 i" M) P$ o# J1 Y. c5 u$ z說說俺怎么玩吧,，我因?yàn)橥孢@個(gè)， ...

請(qǐng)教大俠,，應(yīng)力與應(yīng)變不是相對(duì)應(yīng)的么,，強(qiáng)度就是能承受的最大應(yīng)力，既然應(yīng)力沒超,，那就是強(qiáng)度沒超,，強(qiáng)度沒超就是沒裂，那為什么應(yīng)變大時(shí)還依舊會(huì)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(zhǎng)率為3%,，此時(shí)的抗拉強(qiáng)度是500MPa，如果應(yīng)力沒超的話就比如是300MPa,，那么此時(shí)的應(yīng)變對(duì)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(gè)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,？

law_0926

2266998 發(fā)表于 2013-3-22 21:49
大結(jié)構(gòu)的焊接,，是個(gè)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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6 I: F! O. R( F請(qǐng)教大蝦幾個(gè)問題：
1  在做結(jié)構(gòu)件有限元仿真的時(shí)候，焊縫是怎么處理的,？
2  在有限元計(jì)算中,，如果加強(qiáng)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(diǎn)（預(yù)計(jì)用焊縫連接處），請(qǐng)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(diǎn)產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)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(jì),。

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2266998

chntod 發(fā)表于 2013-3-22 23:28
請(qǐng)教大俠,，應(yīng)力與應(yīng)變不是相對(duì)應(yīng)的么,，強(qiáng)度就是能承受的最大應(yīng)力，既然應(yīng)力沒超,，那就是強(qiáng)度沒超,，強(qiáng)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(gè),，

, A' ^' N3 D8 h) ]( h( ~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(shí)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(gè)風(fēng)險(xiǎn),，有時(shí)要降強(qiáng)度使用焊縫,，比如70級(jí)的板子,，用50級(jí)的焊縫，初學(xué)焊接的家伙就不能理解這個(gè),，覺得不對(duì),，實(shí)際是對(duì)的，通過降低焊縫強(qiáng)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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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(guó)標(biāo)講這個(gè)，也有建筑或者重工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，講的都很清楚。
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。
( w9 j9 |) k8 g# ^' u# I1 Z  大部分的焊角計(jì)算都是基于等強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),，就是焊縫的靜強(qiáng)度強(qiáng)于母材
, |& f! G* m$ `) ?' D9 G+ u6 M這個(gè)在靜載下是沒問題的,，但是在動(dòng)載，交變載荷下就有問題了,，可能會(huì)脆斷或者疲勞破壞,，
焊縫設(shè)計(jì)能夠保證這個(gè)，基本上就沒啥問題了,，標(biāo)準(zhǔn)上就講這么深,，國(guó)家行業(yè)的水平就到這個(gè)程度,，想超越，何其難,。
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998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(jì)的標(biāo)準(zhǔn)里，還是焊接標(biāo)準(zhǔn)里,，都沒說明白,，
% D3 {$ ?3 t% n2 g3 |要考慮深了，焊接,，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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,，
+ d& Y- [2 z$ a, z& H8 {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(jì)和安全的平衡點(diǎn),，就安心了
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hccad

長(zhǎng)見識(shí)了,， 我以前都是用同等級(jí)的焊條,，現(xiàn)在知道是不對(duì)的

寂靜天花板

有限元軟件對(duì)焊縫的處理有兩種情況，一種是作結(jié)構(gòu)件分析時(shí),，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(jì)算焊縫,，則把焊縫當(dāng)成螺栓一樣的接頭，把兩個(gè)構(gòu)件連接在一起,，比如solidworks simulation有邊焊縫接頭和點(diǎn)焊,，選取美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)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(jì)，1.8 部分: 鉸接設(shè)計(jì),，4.5 章節(jié))以進(jìn)行焊接大小計(jì)算,。而在ansys中也是同樣的，要么是把焊縫當(dāng)成一個(gè)連接件,，如果不考慮焊縫的局部變形,，則劃分網(wǎng)格時(shí)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。
/ x% a; X9 E0 k! I5 o& |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?gòu)娜刍�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(diǎn)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,。
4 L: r  t6 r) F" i求大神來點(diǎn)評(píng),。