歡迎閱讀本篇文章,文末有福利哦!
焊接作為一種高效且經濟的連接方式在汽車工業中得到了應用。
現在普遍認為,焊接接頭的疲勞屬性與焊接之前的材料屬性是不同的。
對于焊接接頭,產生疲勞裂紋一般比其它連接形式的循環次數少,這是因為焊接接頭中不僅有應力集中(如角焊縫、對接焊縫的焊趾處),而且在這些部位也易產生缺陷,同時存在焊接殘余應力。
焊接過程是一個極其復雜的熱過程,這里以一個對接焊接接頭為例給出對任何焊接接頭都適用的描述焊接接頭的術語:
1)、母材-形成焊接接頭的基本材料,簡稱為BM(Base Metal);
2)、焊材-通過自己的熱融化及冷卻,將母材聯系起來形成一個焊接接頭(Welded Joint)的材料,簡稱為WM(Weld Metal);
3)、熱影響區-靠近焊縫的母材,簡稱為HAZ(Hot Affect Zone);
4)、焊趾-焊縫的根部(Toe);
5)、焊根-焊縫的內部(Weld Root);
6)、焊喉(焊深)-焊縫的有效高度(Weld Throat、Weld Depth)。
1、應力變化范圍
焊接接頭的疲勞性能用應力范圍的概念來表述是科學的。這也是為什么BS標準、IIW、ASME標準采用應力范圍而不采用與循環特性相關的信息獲取S-N曲線的根本原因。
2、焊縫的S-N曲線
試驗研究表明,焊縫的疲勞強度遠低于母材的疲勞強度,從圖2某典型的結構鋼母材和焊縫的S-N曲線的比較可以看出,焊縫的S-N曲線僅在短壽命區有交點,而其它情況下焊縫的疲勞壽命更短,概況起來有以下主要原因:
1)、由于焊接引入的幾何特征,導致了應力的集中,在焊縫的趾部應力達到最高,而且此處的幾何形狀也較難控制。
2)、焊接過程通常產生焊接缺陷,這些缺陷存在往往是產生裂紋的裂紋源,如含有熔渣、未完全熔解、氣孔等。
來源:網絡