焊接结构生产课件.ppt

对接接头的静载强度计算 不考虑焊缝余高 焊缝长度取实际长度 计算厚度取两板中较薄者 如果焊缝的许用应力与基本金属的相等,则不必进行强度计算 第二节 焊接结构的静载强度计算 对接接头的静载强度计算 受垂直板面弯矩(M2): 受拉时: 受压时: 受剪切时: 受板平面内弯矩(M1): 第二节 焊接结构的静载强度计算 两块板厚为5mm、宽为500mm的钢板对接在一起，两端受284000N的拉力，材料为Q235-A钢， [σt`] =142MPa，试校核其焊缝强度。 对接接头的静载强度计算 例1 第二节 焊接结构的静载强度计算 对接接头的静载强度计算 解： 已知F＝284000N，L＝500mm， δ1＝5mm， [σt`] ＝142MPa， 所以这个对接接头焊缝强度满足要求，结构工作时是安全的。 第二节 焊接结构的静载强度计算 受拉时计算公式 对接接头的静载强度计算 例2 两块板厚为10mm的钢板对接，焊缝受29300N的切力，材料为Q235—A钢，试设计焊缝的长度（钢板宽度）。 解 由公式(3-2)可得 由已知条件知Q=29300N，δ=10mm；由表2-3中查得[τˊ]＝98MPa，代入上式得 取L=32mm, 即当焊缝长度为32mm时,强度满足要求. 第二节 焊接结构的静载强度计算 受剪切时计算公式 搭接接头的静载强度计算 受拉、压搭接街头的静载强度计算 第二节 焊接结构的静载强度计算 搭接接头的静载强度计算 例3 将100mm× 100mm× 10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢板上，见下图。受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的合理尺寸K和L应该是多少？ 第二节 焊接结构的静载强度计算 解 从材料手册查得角钢断面面积A=19.2cm2；许用拉应力[бˊt ]＝160MPa＝160N/mm2，焊缝许用切应力[τˊ]=100MPa＝100N/mm2 角钢的允许载荷[F]=A[бˊt ]=19200mm×160 N/mm2=307200N。 假定接头上各段焊缝中切应力都达到焊缝许用切应力值，即τ＝[τˊ]。若取K＝10mm，用焊条电弧焊，则所需的焊缝总长度为： 搭接接头的静载强度计算 第二节 焊接结构的静载强度计算 角钢一端的正面角焊缝L3=100mm，则两侧焊缝总长度为339mm。根据材料手册查得角钢的拉力作用线位置e＝28.3mm，按杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角焊缝应该承受载荷的28.3%。故 搭接接头的静载强度计算 另外一侧的侧面角焊缝长度应该是： 取L1＝250mm，L2＝100mm . 第二节 焊接结构的静载强度计算 焊缝许用应力 第一种方法:按基本金属的许用应力乘以一个系数,确定焊缝的许用应力.这个系数主要是根据所用焊接方法和焊接材料而确定. 第二种方法:采用已经规定的具体数值,这种方法多为某类产品行业所用. 第二节 焊接结构的静载强度计算 一、疲劳的概念 二、影响焊接结构疲劳性能的因素 三、提高焊接结构疲劳强度的措施 第三节 焊接结构的疲劳破坏 焊接结构的疲劳破坏 疲劳的概念 是材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。 第三节 焊接结构的疲劳破坏 影响焊接结构疲劳性能的因素 ★应力集中和表面状态的影响 ★焊接残余应力的影响 ★焊接缺陷的影响 第三节 焊接结构的疲劳破坏 应力集中和表面状态的影响 构件上缺口越尖锐，应力集中越严重，疲劳强度降低也越大。焊接接头中，承载焊缝的缺口效应比非承载焊缝强烈。 应力集中的影响： 表面状态对疲劳强度的影响： 表面状态粗糙相当于存在很多微缺口，这些缺口的应力集中导致疲劳强度下降，表面越粗糙，疲劳强度降低的越严重。 第三节 焊接结构的疲劳破坏 第三节 焊接结构的疲劳破坏 低、中、高强度结构钢焊接接头疲劳极限与应力比的关系 第三节 焊接结构的疲劳破坏 低碳钢搭接接头疲劳极限对比 焊接残余应力的影响： 在残余拉应力区使平均应力增大，其工作应力有可能达到或超出疲劳极限而破坏，故对疲劳强度不利。 残余压应力对提高疲劳强度是有利的。 对于塑性材料，当循环特征应力比γ＜1时，材料是先屈服后才疲劳破坏，这时残余应力已不发生影响。 第三节 焊接结构的疲劳破坏 谢谢大家！ * 第三章——焊接结构强度的基本理论 渤海船舶职业学院 * 第三章——焊接结构强度的基本理论 渤海船舶职业学院 * * 焊接结构生产 在金属结构和机器的制造中，经常需要将两个或两个以上的零件连接在一起。连接方式有两种：一种是机械连接，可以拆卸，如螺栓连接、键连接等；另一种连接是永久性连接，不能拆卸，如铆接、焊接等。 过去金属构件的连接主要采用铆接、螺