超聲沖擊處理焊接接頭熱點應(yīng)力疲勞設(shè)計與評定研究.pdf

1、熱點應(yīng)力法在焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評定中越來越受關(guān)注，本文以熱點應(yīng)力法為主線，內(nèi)容包括：幾種常用焊接接頭的熱點應(yīng)力集中系數(shù)及其影響因素分析，基于熱點應(yīng)力法的Q345B焊接接頭疲勞評定，中低強(qiáng)鋼、高強(qiáng)鋼、鋁合金以及鈦合金的超聲沖擊處理焊接接頭的熱點應(yīng)力設(shè)計三大部分。
　　本文首先對工程實際中常用的對接接頭（BJ）、橫向非承載十字接頭（TJ）、縱向角接板接頭（LJ）和側(cè)面角接板接頭（GJ）的熱點應(yīng)力集中系數(shù)及其影響因素進(jìn)行研究，結(jié)果表明：焊趾

2、附近幾何參數(shù)對焊接接頭的熱點應(yīng)力集中系數(shù)影響很小，但主板厚度對 TJ和 LJ的熱點應(yīng)力集中系數(shù)有一定程度的影響，附加板的長度對LJ和GJ的熱點應(yīng)力集中系數(shù)有較大影響。其次對Q345B的對接接頭和橫向非承載十字接頭進(jìn)行了疲勞評定。結(jié)果表明：用名義應(yīng)力法評定時的相關(guān)系數(shù)為0.849，熱點應(yīng)力法評定時的相關(guān)系數(shù)為0.921，提高了8.48％，數(shù)據(jù)的分散性減小，可以用一條S-N曲線表示。即采用熱點應(yīng)力法進(jìn)行評定，可以大大減小疲勞級別對焊接接頭形

3、式的依賴性。最后對中低強(qiáng)鋼（Q235B和Q345B）、高強(qiáng)鋼（SS800和S690QL）以及鈦合金（Ti80、TC4和BT20）的超聲沖擊處理焊接接頭的熱點應(yīng)力設(shè)計曲線進(jìn)行了探討。研究表明：（1）中低強(qiáng)鋼（σs≤355MPa）超聲沖擊處理熱點應(yīng)力設(shè)計曲線與接頭形式無關(guān)，統(tǒng)一采用 log N=27.8-10 log△σ表達(dá)，在2×106次疲勞強(qiáng)度統(tǒng)一采用FAT135來表示。（2）高強(qiáng)鋼（σs≥700MPa）超聲沖擊處理熱點應(yīng)力設(shè)計曲線統(tǒng)一

4、采用 log N=29.1-10 log△σ表達(dá)，在2×106次疲勞強(qiáng)度統(tǒng)一采用FAT190。（3）屈服強(qiáng)度在355MPa以上的不同強(qiáng)度級別的高強(qiáng)鋼超聲沖擊處理焊接接頭熱點應(yīng)力設(shè)計曲線，建議按強(qiáng)度級別做進(jìn)一步劃分，不能全部采用FAT140。（4）鋁合金的超聲沖擊處理熱點應(yīng)力設(shè)計曲線建議從材料本身強(qiáng)度分別推薦FAT值，而不全部取FAT50。（5）鈦合金（σs≥870MPa）超聲沖擊處理熱點應(yīng)力設(shè)計曲線統(tǒng)一采用 log N=30.5-10