SMC接頭工搜應(yīng)用分析焊接接頭實(shí)在性質(zhì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)需求量越來(lái)越大。本文采用盲孔法對(duì)Q390鋼焊接接頭進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量，深入了解該鋼的焊接性能，對(duì)其在壓力容器等方面的高效應(yīng)用具有一定的研究?jī)r(jià)值。
焊接工藝從埋弧焊路徑1、2殘余應(yīng)力分布可看出，路徑1、2的縱向應(yīng)力為壓應(yīng)力，σx在焊縫中心達(dá)*大值，平均值為160MPa，隨著距焊縫距離的增加，應(yīng)力值逐漸減小并趨穩(wěn)定，母材應(yīng)力值為40MPa。路徑1、2的橫向應(yīng)力為壓應(yīng)力，σy也為壓應(yīng)力，但幅值較高，在焊縫及熱影響區(qū)達(dá)*大值，約為590MPa，遠(yuǎn)離焊縫處應(yīng)力逐漸減小，母材區(qū)橫向應(yīng)力約為150MPa。
從焊條電弧焊路徑1、2的殘余應(yīng)力分布可看出，σx和σy出現(xiàn)中間大兩端小的典型自由對(duì)接焊接接頭殘余應(yīng)力分布規(guī)律，路徑1、2縱向應(yīng)力分布，σx在焊縫區(qū)為拉應(yīng)力并出現(xiàn)*大值，為400MPa。隨著距焊縫中心距離的增加應(yīng)力變小，在熔合區(qū)附近變?yōu)閴簯?yīng)力并達(dá)到*大值，之后趨于穩(wěn)定。母材區(qū)應(yīng)力為壓應(yīng)力，為50MPa，這與采用埋弧焊焊接的母材應(yīng)力幅值水平相當(dāng)。在路徑1、2橫向壓力中，σy在焊縫區(qū)拉應(yīng)力，約為200MPa，比縱向應(yīng)力小約200MPa，這符合殘余應(yīng)力的規(guī)律。熔合區(qū)出現(xiàn)壓應(yīng)力，在母材區(qū)趨于穩(wěn)定為200MPa，這與埋弧焊橫向應(yīng)力幅值一致。
采用焊條電弧焊和埋弧焊對(duì)Q390鋼進(jìn)行平板對(duì)接焊接，單塊試板尺寸為500mm*150mm*40mm，開深U形坡口，裝配間隙2mm，坡口底端采用焊條電弧焊打底焊5mm，道間冷卻溫度130℃，采用與母材性能匹配的焊條與焊絲進(jìn)行焊接。
應(yīng)變片的粘貼
薄板平面對(duì)接焊的研究成果證明殘余應(yīng)力關(guān)于焊縫中心具有對(duì)稱性，但是對(duì)于厚板焊縫，由于焊道的不對(duì)稱性，很難保證焊接殘余應(yīng)力的對(duì)稱，所以，為了全面了解Q390鋼厚板焊接表面殘余應(yīng)力分布，在試板中心位置垂直于焊縫中心粘貼一排應(yīng)變片，記為路徑1：為了補(bǔ)充路徑1兩孔之間由于孔間距過(guò)大而漏測(cè)數(shù)據(jù)造成測(cè)量區(qū)域不全和防止操作過(guò)程帶來(lái)的試驗(yàn)誤差，在路徑1以下50mm處粘貼另一排應(yīng)變片，記為路徑2。根據(jù)JH-30殘余應(yīng)力檢測(cè)儀使用方法，相鄰2個(gè)應(yīng)變片之間的距離應(yīng)至少大于孔徑的5-8倍，在研究焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接殘余應(yīng)力的影響時(shí)相鄰2個(gè)應(yīng)變片之間的距離僅為5mm也能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，本試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)變片之間的距離選定為7倍的孔徑，約為(10±2)mm，符合技術(shù)要求，能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)中應(yīng)變片采用三向應(yīng)變片，夾角分別為0°，90°，225°，靈敏系數(shù)為2.07±1%。SMC接頭工搜應(yīng)用分析焊接接頭實(shí)在性質(zhì)