焊接缺陷对结构强度的影响论文_朱晓峰,赵磊

焊接缺陷对结构强度的影响论文_朱晓峰,赵磊

石家庄天人化工设备集团有限公司 河北石家庄 052160

摘要:在工业技术中焊接工艺显得越来越重要,在很多工程中都有焊接环节,焊接工艺的掌握是对结构质量的控制,结构质量直接关系到工业的发展,所以对焊接工艺非常重视,但是在焊接过程中受到外界环境的影响,会出现各种各样的焊接缺陷,比如焊接变形,焊接不完整,焊接有气孔,没有焊接牢实,焊接过度等情况,下面文章就对焊接缺陷进行分析,进而探讨焊接缺陷对结构强度的影响。

关键词:焊接缺陷;结构强度;原因分析

前言

工业技术中焊接工艺所涉面广,对焊接的质量要求也很高,所以焊接工艺在工业领域非常受重视,焊接在工业发展中有着一定的促进影响,但是在焊接中难免会遇到一些焊接缺陷,这些缺陷对结构强度有着较大的影响,结构是工业的主要承载力,结构焊接不好,质量安全就不会过关,所以强度就不会满足要求,就拉低了产品的质量。

1 焊接缺陷的危害性

焊接工艺受影响的因素太多了,除了人为自身的技术影响,还受工作环境的影响,所以造成焊接缺陷也是常见的,所以要加以重视。焊接缺陷造成的原因多种多样,有本身焊接材料的影响,有应力作用的影响,有工作人员的素质的影响等等,这些原因造成的变形是很常见的,当然对结构强度的影响也极大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆影响最大的就是影响了结构的稳定性,结构不稳定就会造成安全隐患,而且会降低结构的作用,本来可以承受很大的力,但是最后却只能承载很小的力,比原本预计的要小,这样在承载原来预计的那么大的力度时就会发生安全问题,所以对焊接工艺要非常注重,要控制好焊接的衔接问题,不要焊接过度也不要焊接过浅,要适度把握,深浅适中。焊接最常见的问题就是焊接裂缝,焊接裂缝容易造成结构断裂,焊接附近位置的暴孔也非常重要,直接关系到焊接部位的质量,要注意应力的分散焊接,焊接工艺的横截面也容易出现缺陷,虽然不是很大,但是千里之提溃于蚁穴,小小的裂缝对焊接结构质量就会造成很大的影响,同时影响整个工业的稳定性与整体性。

2 焊接缺陷引起应力集中的原因

焊接工艺的应力集中也是极大的缺陷之一,应力集中主要是由于设计的焊接横截面比实际焊接的横截面小,因为焊接不均匀,造成焊接横截面积增大,承受的应力集中到了某一局部范围,局部范围所承载的力相应加大,这样容易造成变形,所以,应力集中是非常不好的缺陷。比如原设计是椭圆形的空洞焊接,因为在焊接中,加大了椭圆的横截面积,导致出现空洞的圆形缺陷甚至变成裂痕,这样就会加大应力的集中程度,部分结构集中现象就会更加严重,这就是典型的应力过于集中造成的焊接缺陷,从而引起的结构质量下降。常见的如气孔缺陷、裂纹缺陷、夹渣等等,如果这些缺陷在焊接结构中同时发生并且缺陷与缺陷之间的距离相对较小时,横截面积内所承受的应力就会增大,这虽然是常见的应力增大问题,但是也是不容忽视的应力集中造成的结构强度质量下降问题,这个问题必须得到重视。

3 焊接缺陷对焊接结构强度的影响

3.1焊接缺陷对结构静载非脆性破坏的影响

焊接工艺中焊接出现缺陷不仅仅对承载力有影响,还会造成一定的静载非脆性破坏。因为焊接一般都是金属材料,比如钢材,金属管道等材料,焊接缺陷就容易造成金属材料的变形,这是因为横截面积减小,承载力度也减小,与设计的不相匹配,出现裂缝,虽然细微的在规定范围的裂缝不造成质量影响,但是严重的裂缝出现气孔,焊接不牢等问题,就对结构强度造成很大的影响了。例如,焊接中截面气孔不超出工作承载力界面的百分之五,这个对结构强度的影响并不大,可以忽略不计,但是只要成串,大面积的气孔超过承载力截面的2%时就会遭成金属裂缝,可能会造成金属断裂,使其机械性能减小,所以,要对焊接出现的气孔量加以控制,防止焊接缺陷恶化。焊接不实,造成的表面或者局部区域都有成串的气孔,这个时候就要更加注意了,这个时候就会面临结构强度的考验,,密集的气孔,成串的气孔比单个的气孔要造成更大的危险,所以在焊接工艺中对焊接材料的大小、性质、质量、强度都有严格的要求,不同的需求选取不同的焊接材料,在焊接中要细心谨慎,在焊接中不能有含有杂物,杂物对焊接的横截面也会有影响,会造成很大的焊接气孔,这样的危害是很大的,所以在焊接中还要对材料的排列,受力的方向进行了解,焊接是要清洁没有夹杂物质的,一旦夹杂其他物质造成气孔,加大横截面积,应力集中,这样就对影响结构的强度。

3.2焊接缺陷对结构脆性破坏的影响

焊接结构出现的大多数缺陷对结构都会造成脆弱性影响,结构强度下降,结构会出现断裂,这样的焊接工业项目会造成很大的安全隐患,所以脆性影响是其中主要的影响之一。而脆性影响就是焊接材料,继而诱发焊接裂纹,没有焊接透彻,没有融合好,咬边不牢靠等造成气孔等缺陷,都是影响结构强度的。裂纹是最大的缺陷,裂纹裂口过大,焊接结构就容易断裂。焊接中夹杂其他物品也会造成焊接融合不牢靠,焊接塑性不好,对材料的使用温度也受到限制,结构强度减小。很多焊接处夹杂杂物也会影响焊接的温度,出现材料温度的转变,在使用中就会影响结构强度,所以在结构的使用中对焊接部分要加强检查与维护保养,做好焊接温度监测,尽最大可能的减少焊接缺陷。

结束语

随着焊接结构在各行各业中的广泛应用焊接缺陷的控制与避免也就显得越来越重要。充分了解焊接缺陷对结构强度的影响与危害帮助相关工作者掌握各种焊接缺陷对结构稳定性、安全性的影响。

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论文作者:朱晓峰,赵磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/29

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