钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验-哈尔滨工业大学学报.PDF

第４４卷　第６期 哈　尔　滨　工　业　大　学　学　报 Ｖｏｌ４４ Ｎｏ６ 　 　 ２０１２年６月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｎ．２０１２ 　　　　　　 钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验 １ １ １ １ ２ 王元清 ，周　晖 ，石永久 ，胡宗文 ，陈　宏 （１．清华大学 土木工程系 土木工程安全与耐久教育部重点实验室，１０００８４北京； ２．清华大学 建筑设计研究院，１０００８４北京） 摘　要：随着钢板厚度的增加，焊接难度加大，且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大．为防止钢结构厚板焊 接接头的脆性断裂，采用三点弯曲试样，以裂纹尖端张开位移（ＣＴＯＤ）为指标，对厚度为１５０ｍｍ的Ｑ３４５Ｂ钢 板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究．分析了焊缝金属和热影响区断裂韧性ＣＴＯＤ值 随温度的变 δ ｍ 化关系，并用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ函数对断裂韧性－温度曲线进行拟合，结合试样断口的扫描电镜图分析了断裂的微 观机理．试验结果表明：焊缝金属和热影响区的ＣＴＯＤ值 随温度的降低而降低，从２０℃～－６０℃，降幅 δ ｍ 分别达７８％和９１％；热影响区ＣＴＯＤ值 比焊缝金属和母材均要小．试验积累了厚板对接焊缝的断裂韧性 δ ｍ 数据，为低温地区钢结构厚板对接焊缝脆性断裂的预防提供了技术基础． 关键词：厚钢板；对接焊缝；低温；断裂韧性；裂纹尖端张开位移（ＣＴＯＤ） 中图分类号：ＴＵ３９１ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７－６２３４（２０１２）０６－０１１５－０６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｂｕｔｔｗｅｌｄ ｉｎｔｈｉｃｋｐｌａｔｅｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ １ １ １ １ ２ ＷＡＮＧＹｕａｎｑｉｎｇ，ＺＨＯＵＨｕｉ，ＳＨＩＹｏｎｇｊｉｕ，ＨＵＺｏｎｇｗｅｎ，ＣＨＥＮＨｏｎｇ （１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳａｆｅｔｙａｎｄＤｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｈｉｎａＥｄｕｃａｔｉｏｎＭｉｎｉｓｔｒｙ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１０００８４Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， １０００８４Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｐｒｅｖｅｎｔｂｒｉｔｔｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｉｃｋｐｌａｔｅｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｂｕｔｔｗｅｌｄｅｄ ｊｏｉｎｔｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｆｒｏｍ１５０ｍｍｔｈｉｃｋＱ３４５Ｂｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ