焊接结构的疲劳断裂课件.ppt

焊接结构的疲劳断裂[精编文档];;一、疲劳断裂示例;;;;;;;;;;;二、疲劳断裂概念;P;三、疲劳极限;;四、疲劳断裂的类型;;;;;;;;五、载荷的概念;;;;t;;;;;;;;;;;六、疲劳破坏的特点及特征;;;疲劳断口;;;;;;;;七、疲劳断裂的过程及机理;;;;;;;二、疲劳裂纹扩展过程及机理 1、裂纹扩展的两个阶段 第一阶段 沿主滑移系，以纯剪切方式向内扩展；扩展速率仅.1μm数量级。 第二阶段 在da/dN的II区。 晶界的阻碍作用，使 扩展方向逐渐垂直于主 应力方向；扩展速率μm级； 可以穿晶扩展。形成疲劳条纹（疲劳辉纹）。 一条辉纹就是一次循环的结果。 ;;;;;八、材料的疲劳曲线;;;;;;九、影响焊接接头疲劳强度的因素;;;;图111： 未经机械加工的低碳钢及低合金锰钢对接接头的疲劳强度 1—低合金锰钢 2—低碳钢 ;图111： 经机械加工的低碳钢及低合金锰钢对接接头的疲劳强度 1—低合金锰钢 2—低碳钢 3—未焊低合金锰钢 4—未焊低碳钢 ;;图111 过渡角和过渡圆弧半径对对接接头疲劳强度的影响 ;;;图111： 开I形坡口的十字形接头的 疲劳强度 1—低合金锰钢 2—低碳钢 ;图 121 开坡口焊透的十字形接头的疲劳强度 1—焊缝经机械加工 2—焊缝未经机械加工 ;;图122 低碳钢搭接接头的疲劳强度对比 ;;;;;;图111 带有交叉焊缝试样的疲劳强度对消除应力热处理的影响 1—焊态 2—经热处理消除内应力;;;图1221 焊接残余应力将对疲劳强度的影响 ;;;;图111 咬边在不同位置、载荷作用下对疲劳强度的影响 ;图111 未焊透在不同位置、载荷作用下对疲劳强度的影响 ;;图111 未焊透百分比对疲劳强度的影响1—机械化氩弧焊 2 —埋弧焊 3—机械化氩弧焊 4—机械化氩弧焊 5—低碳钢埋弧焊 ;4.零件的表面缺陷（如裂纹、刀痕等）对其强度影响不大，但疲劳极限有显著影响。;问答题;;;;;; 焊接结构疲劳失效的原因;;提高焊接结构疲劳性能方法的研究意义;;;;;十、焊接接头疲劳强度的改善;;;;图8 桁架节点;;;; 图11 角焊缝的疲劳破坏位置 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;十一、提高焊接接头疲劳强度的具体工艺;;;;;;;;;; 对接焊缝（图5）在焊跟、焊缝快陷及焊缝余高的焊趾???部位,具有严重的应力集中,它们是疲劳裂纹开展的根源。焊缝余高的大小对焊缝的疲劳强度也有很大影响。试验表明,焊缝余高的夹角愈小,则应力集中愈大,疲劳强庭愈低。因此 ,对直接承受重复荷载作用的对接焊缝连接,除了要进行无损检验,使其符合钢结构工程施工及验收规范外，还要对焊缝表明进行加工，磨去余高，以消除焊趾处的缺口效应。经过这些处理后,对接焊缝连接的疲劳性能将显著改善。但是没查出的微观裂纹以及规范容许的少量气孔、夹渣等还可能残存,它们也将是疲劳裂纹发展的起点，对接焊缝的耐疲劳性能,仍低于无应力集中的主体金属〈轨制边或刨边〉。这一点在钢结构设计规范规定的容许应力幅中都有反映。 ;;;;; 图6 TIG法提高疲劳强度 图7 工艺措施效果对比 ;;;;第四节 应力腐蚀失效的特征及断口分析;;;第五节 其他类型失效的分析;;;;;典型焊接失效分析;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;