文献翻译——高强度钢薄壁板焊接接头焊接残余应力研究,第1部分：实验研究.doc

Residual stress study of welded high strength steel thin-walled plate-to-plate joints, Part 1: Experimental study, C.K. Lee, S.P.Chiew, JinJiang. Thin-Walled Structures, 2012.103–112 高强度钢薄壁板焊接接头的焊接残余应力研究，第1部分：实验研究 C.K. Lee, S.P.Chiew, JinJiang 薄壁结构 2012.103–112 摘要； 在这项研究中，将对高强度钢薄壁板到板T和Y-接头焊趾附近残余应力的分布进行调查。我们将制作两组标本，这些标本是在预热温度为100°C预成形，并在相应的环境温度下焊接而成的焊接件。通过ASTM钻孔这种方法研究预热和接头的几何形状对焊趾附近的残余应力分布的影响。此外，我们还进行了一项研究，以评估支撑板的切割对焊趾焊缝附近的残余应力分布的影响。获得的实验结果表明，随着板厚和交叉角度的增加，三分之一的屈服强度的拉伸残余应力可以出现在焊趾附近。此外，预热被发现是一种有效的减少残余应力的方式，而在切割支撑板时，沿焊缝的脚趾释放的残余应力显着。 目前，大多数用软钢制造的钢铁结构良好的机械性能和可用性。在现的实践守则，低碳钢结构应用[1]。然而，屈服强度大于460兆帕的强度钢（HSS）更高的强度重量比，最近使用出现了越来越大的兴趣。与低碳钢相比，高速钢，具有经济，美学和安全性。然而，应力 - 应变HSS不同于低碳钢，高速钢延展性。此外，可能是由于焊接在HSS中的残余应力比在低碳钢中更严重，可能会其疲劳性能有不利的影响。据发现，如果材料标称应力[2]屈服应力残余应力HSS焊接连接性能的影响是特别重要的。因此，HSS结构的机械性能进行评估时，焊接路口的残余应力分布是很重要的。 自20世纪90年代以来[3-9]，许多研究人员已经HSS的兴趣。虽然文献[10]提出的父钢疲劳寿命没有明显的影响。然而，这样的结论是基于焊接的详细信息，或焊接过程中经过特殊处理的焊接细节。预期数量的额定周期是比较小的，或当平均应力很高，疲劳强度不是主要的设计因素使用HSS11]。阿南和三木[12,13]在日本的开发和用对桥梁结构的HSS。结果发现HSS中的应用问题，最重要的是实现了拉伸强度和抗疲劳性能之间的平衡，而不会失去良好的可焊性。到现在为止，在HSS中连接的残余应力的影响还没有得到很好的理解。然而，它被广泛接受，作为增加钢的强度水平，它变得更加难以焊接的无裂纹和其它缺陷。另外，HSS可以容忍较小的缺陷，因为它们是延展性较差更敏感的应力腐蚀开裂和氢脆化的[14]。马多克斯提出[11]，在HSS焊接连接残余应力的增加材料的屈服强度和较高的残余应力可能会导致比焊接低碳钢连接时的疲劳强度。 [斯泰西和Barthdemy他们提出的结构完整性评估过程中的残余应力的影响。白金汉等。 [16] Bjorhovde [17]总结了一些使用HSS方面的，并简要介绍讨论的残余应力的影响。 Masubuchi和Martin [18,19]研究了在中低碳钢，淬火和回火钢的对接焊残余应力。 Lee等人。 [20]研究了T-板和管状T型接头上的残余应力元件故障的影响。最近，Acevedo和，Nussbaumer [21]研究了焊接管K表焊趾焊缝附近的残余应力分布。他们认为标准ASTM钻孔应变计法[22]用于残余应力测量焊趾附命名法 校准常数的正应力 从x轴顺时针角度到最大主应力方向 剪应力的校准常数 端部处理的角度 计圆直径 钻孔解除应力 钻出的孔的直径 联合角 杨氏模量 泊松比 热输入 校准压力 焊缝填充长度的弦板表面 方向的正应力 弦板的长度 方向的正应力 止振板的长度 均匀剪应力 焊缝根部的长度 最大主应力 预热温度 最小主应力 弦板的厚度 美国焊接学会 止振板的厚度 碳当量 热影响区 高强度钢 近测量时将不会受到焊缝的括号被切断影响，以方便测量残余应力分布。尽管已经取得了一定残余应力合金钢的影响的了解，分布在HSS薄壁连接残余应力信息相对较少。是，以前的大部分研究主要集中在横向对接焊缝，而不是承载焊接接头的残余应力分布。目前的研究的主要是开展调查承载焊接HSS薄壁板到板的T和Y型接头中的残余应力分布。特别是，接头几何形状和在焊接过程中的预热温度残余应力分布的影响的研究。整个研究将。在第一部分，不同的小尺寸HSS接头焊缝附近脚趾的残余应力分布的实验研究细节。 [23]在第二部分中，重点一个适当的数值模拟方法的焊接工艺的开发和验证的。此外，根据验证的数值模型，一个参数化的研究一