超聲沖擊處理焊接接頭熱點應力疲勞設計與評定研究.pdf

1、熱點應力法在焊接結構的疲勞評定中越來越受關注，本文以熱點應力法為主線，內(nèi)容包括：幾種常用焊接接頭的熱點應力集中系數(shù)及其影響因素分析，基于熱點應力法的Q345B焊接接頭疲勞評定，中低強鋼、高強鋼、鋁合金以及鈦合金的超聲沖擊處理焊接接頭的熱點應力設計三大部分。
　　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）和側面角接板接頭（GJ）的熱點應力集中系數(shù)及其影響因素進行研究，結果表明：焊趾

2、附近幾何參數(shù)對焊接接頭的熱點應力集中系數(shù)影響很小，但主板厚度對 TJ和 LJ的熱點應力集中系數(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行了疲勞評定。結果表明：用名義應力法評定時的相關系數(shù)為0.849，熱點應力法評定時的相關系數(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。即采用熱點應力法進行評定，可以大大減小疲勞級別對焊接接頭形

3、式的依賴性。最后對中低強鋼（Q235B和Q345B）、高強鋼（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力設計曲線進行了探討。研究表明：（1）中低強鋼（σs≤355MPa）超聲沖擊處理熱點應力設計曲線與接頭形式無關，統(tǒng)一采用 log N=27.8-10 log△σ表達，在2×106次疲勞強度統(tǒng)一采用FAT135來表示。（2）高強鋼（σs≥700MPa）超聲沖擊處理熱點應力設計曲線統(tǒng)一

4、采用 log N=29.1-10 log△σ表達，在2×106次疲勞強度統(tǒng)一采用FAT190。（3）屈服強度在355MPa以上的不同強度級別的高強鋼超聲沖擊處理焊接接頭熱點應力設計曲線，建議按強度級別做進一步劃分，不能全部采用FAT140。（4）鋁合金的超聲沖擊處理熱點應力設計曲線建議從材料本身強度分別推薦FAT值，而不全部取FAT50。（5）鈦合金（σs≥870MPa）超聲沖擊處理熱點應力設計曲線統(tǒng)一采用 log N=30.5-10