機(jī)械社區(qū)

 找回密碼
 注冊會員

QQ登錄

只需一步,快速開始

搜索
查看: 10794|回復(fù): 40
打印 上一主題 下一主題

探討:結(jié)構(gòu)件的焊縫強(qiáng)度你是怎么算的

[復(fù)制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
1#
發(fā)表于 2013-3-22 16:10:00 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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?
/ Z) w3 [, r7 ^7 i( O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,
! M- K- j$ r) G但是焊縫強(qiáng)度你是怎么算的,超過許用應(yīng)力嗎?
# X" \" v6 `  m6 S# E% A5 l* ~8 K) ^7 v  o  ?
補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-3-24 20:20):
" B3 K; @3 J* w' ?% `8 u0 W. v, @哥們正在研究,搞明白了開講壇;再強(qiáng)調(diào)是計算焊縫強(qiáng)度
; Q: i3 J9 v6 s. K; d" F5 W. e2 E9 I) r, l' P7 U
補(bǔ)充內(nèi)容 (2013-3-26 09:04):5 }. x3 S4 b. I+ Z5 q8 @
2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

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
solomoon + 1 有啥研究的,樓下說的清清楚楚的,都說到鑄.

查看全部評分

本帖被以下淘專輯推薦:

回復(fù)

使用道具 舉報

2#
發(fā)表于 2013-3-22 21:49:31 | 只看該作者
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,1 J  W2 n* w) i% v9 x: k+ i4 f

# N; A, I6 {* G" A/ G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,
" @$ x; D$ H2 r1 j: [; h" a3 D9 t: [, Y! d- S, x! [
首先是鋼板,同樣強(qiáng)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(qiáng)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(tuán)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?
& ?# n: b, q/ N: Q% s! \" y" E1 C1 _8 Q+ g7 x! A9 @! x
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,0 \1 G: O6 N: _

( `" u7 U$ i0 d; R; D+ u( u其它還有焊劑這些東西,. x5 W; N" F1 X: Y$ A

: O  s) X: j8 Y5 ]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,
0 g( x6 l# Q& M$ A) y, K+ U/ r6 n1 L
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,& X9 O0 ?2 e: P# Y+ v/ i0 K) {

( i5 t% a  z' \6 ]" f按應(yīng)力計算配置焊縫強(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,
2 w) b2 f# s2 r' N
0 p: J* D" r6 j" u5 Z" k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,8 P/ j/ G* U2 i
% }' B! a2 h' J; ?. b5 p; ?1 U
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(qiáng)求人家必須配合我,外資的大結(jié)構(gòu),都拿我這里設(shè)計計算,包括歐洲大公司,04年就開始,到現(xiàn)在,0 R1 w& D- x% X4 I7 c1 G! o; f% |
& d: U2 n$ j: \; p' y! s* p
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)會了,哈哈,
: N3 U0 f/ @$ {2 C" @2 q8 R4 F/ f& H. A  }' P0 W$ U, g( U- b
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(jī)怎么設(shè)計的都可以,哈,都可以交流,謝謝

點評

呵呵,果然是大師級的水準(zhǔn),拜讀  發(fā)表于 2014-1-22 10:36
焊后去應(yīng)力方法有不少,自然時效,熱處理退火,或者振動。對于Q235 300X300X100的焊接件,焊接后需要精加工,為保證尺寸穩(wěn)定性,大俠認(rèn)為哪種方法最好? 謝謝  發(fā)表于 2014-1-12 15:08
如果是一塊東西佐斷裂有限元仿真,效果不錯。不過焊接的話,做出來結(jié)果很多時候都不理想  發(fā)表于 2013-3-26 21:13
哈哈,是啊,以后要注意這個‘說多了’的問題,久了,也許很多家伙要煩的,以后注意了,哈哈  發(fā)表于 2013-3-24 15:13
大俠每次回答人家的技術(shù)問題,都有種意尤未盡的感覺,說著說著有點說得太深入,然后自己意識到了,又打住,似乎很希望別人能接下他的話,繼續(xù)深入下去,哈哈,遺憾的是,能跟大俠深入兩三層下去的,論壇里沒幾人了,  發(fā)表于 2013-3-24 15:01
大俠第一次說謝謝  發(fā)表于 2013-3-23 00:02

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
robaiming + 1 思想深刻,見多識廣!

查看全部評分

回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

3#
發(fā)表于 2013-3-22 22:38:16 | 只看該作者
{:soso_e179:}希望有機(jī)會受教。
回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

4#
發(fā)表于 2013-3-22 22:42:50 | 只看該作者
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(qiáng)的組件。
回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

5#
發(fā)表于 2013-3-22 23:28:32 | 只看該作者
2266998 發(fā)表于 2013-3-22 21:49 $ F! G1 n" O2 Z8 R+ b2 `
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,) |  w8 `# l) V3 X8 Y" E
' r' h% S2 T1 W8 s7 U
說說俺怎么玩吧,我因為玩這個, ...
  C3 Z7 V/ `. l" j) Y$ @$ @+ @
請教大俠,應(yīng)力與應(yīng)變不是相對應(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(qiáng)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?
6 g, c8 l% j3 z+ Z/ |, L3 }9 n' ?% {

點評

焊接,記號  發(fā)表于 2014-2-5 20:23
這問題我也納悶,同問  發(fā)表于 2014-1-23 19:39
回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

6#
發(fā)表于 2013-3-23 00:03:45 | 只看該作者
2266998 發(fā)表于 2013-3-22 21:49
$ \: S% j2 @, U+ W) s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,
* f4 C3 D5 l5 f* H& R
& S% ~& ~* A8 t' }4 v1 K8 t% V說說俺怎么玩吧,我因為玩這個, ...
( \& _1 x3 D" v" G/ t9 q- A4 b$ `! i% @
請教大蝦幾個問題:. u6 M# I  a. W
1  在做結(jié)構(gòu)件有限元仿真的時候,焊縫是怎么處理的?5 L6 h/ p/ L% U/ q
2  在有限元計算中,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(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(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)?
# l, Q1 z9 ], {* Q3  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。6 y. R9 X( U( O

" m! P& ]* Z5 m% a. E, J7 \

點評

焊縫的計算,基本算結(jié)構(gòu)與統(tǒng)計學(xué)的問題,我前面說過了,要綜合考慮材料,焊條,凝固以后的相態(tài),在這個基礎(chǔ)上綜合考慮變形,沖擊等問題,就可以綜合計算其疲勞狀態(tài),在這里也沒法展開說了,多讀書有益,  發(fā)表于 2013-3-23 14:49
你學(xué)習(xí)的態(tài)度好,這點值得稱道,書籍,你可以看同濟(jì)大學(xué)的資料,比較好,清華的也不錯。你第一個問題太大,我無法回復(fù),第二個問題,就是要避免焊縫交叉,要有一個距離,避開熱區(qū),載荷問題,你說的過于籠統(tǒng)  發(fā)表于 2013-3-23 14:47
回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

7#
發(fā)表于 2013-3-23 14:44:00 | 只看該作者
chntod 發(fā)表于 2013-3-22 23:28 % ~0 J, M0 c& y
請教大俠,應(yīng)力與應(yīng)變不是相對應(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 ...
! K; ~7 x% @1 y3 ~! }
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,. T, c3 D, u2 k6 c

3 u1 T7 n4 f" E- W: B1 c& c, `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,, P" Y3 w: J5 u# s& ]
4 X. [  p- v1 m6 J
為降低這個風(fēng)險,有時要降強(qiáng)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(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,
' C+ F9 l" g( w. D% H) v9 W  H) `7 D7 O2 a# _. @4 k
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,

點評

謝謝大俠,現(xiàn)在略懂啦,就像不會喝酒的人和能喝酒的人比賽喝酒,喝了三杯的時候大家都還正常,再喝一杯的話那個喝不了酒的人就暈了,降強(qiáng)度焊接就是提高人的酒量,同時削減所喝的酒的量  發(fā)表于 2013-3-23 21:25
加大變形的抵抗能力,是在保證強(qiáng)度的情況下,盡可能的增大韌性是嗎  發(fā)表于 2013-3-23 18:48

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
chntod + 1

查看全部評分

回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

8#
發(fā)表于 2013-3-23 18:12:57 | 只看該作者
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。
) \! l- V3 i! E% g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。
* O* w; ~) G: u  大部分的焊角計算都是基于等強(qiáng)度的觀點出發(fā),就是焊縫的靜強(qiáng)度強(qiáng)于母材
- D/ S; f: S. @2 N$ t  C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,7 u2 `7 J$ [; g
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。5 d, l2 p. [8 Q7 {/ v/ m

: T0 y7 a3 b* [$ y; {7 s998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,5 Y, }$ M1 M6 {/ C& W' B
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,
) p. E9 A$ J# J0 I( t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,就安心了& ^$ \1 Z( S4 P8 l

6 x% X0 ^4 ?/ y1 t# M! Z! F# A* @( Z/ [* f

點評

對,等韌性匹配的想法,  發(fā)表于 2013-3-23 19:32
我們公司90的板子也是50的打底,保證一定的韌性,防止出現(xiàn)裂紋  發(fā)表于 2013-3-23 18:42

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
chntod + 1

查看全部評分

回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

9#
發(fā)表于 2013-3-23 18:51:12 | 只看該作者
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
回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

10#
發(fā)表于 2013-3-23 19:23:45 | 只看該作者
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。) ?, r# z" L4 b! G" @
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。8 f9 n2 t/ V/ k1 Z6 H3 N0 Q1 p
求大神來點評。

點評

比較專業(yè)啊  發(fā)表于 2013-3-24 20:21

評分

參與人數(shù) 1威望 +1 收起 理由
zh39204128 + 1

查看全部評分

回復(fù) 支持 反對

使用道具 舉報

您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 注冊會員

本版積分規(guī)則

小黑屋|手機(jī)版|Archiver|機(jī)械社區(qū) ( 京ICP備10217105號-1,京ICP證050210號,浙公網(wǎng)安備33038202004372號 )

GMT+8, 2024-11-18 20:18 , Processed in 0.062018 second(s), 23 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回復(fù) 返回頂部 返回列表