為什麼會有焊縫強度設計值,它的概念是什麼,為何小於焊材的屈服強度

2022-07-01 23:45:21 字數 5183 閱讀 6972

1樓:小樹刀盤

與焊條的選用有關。在焊接接頭設計時,必須考慮焊縫金屬與母材匹配問題,理想的接頭應當是等強度匹配接頭,即焊縫強度與母材強度相等的接頭,但是隨著母材強度級別的提高,焊接時淬硬傾向增大,這時焊縫的塑、韌性卻不足,接頭易發生脆性斷裂。因此,某些高強度合金鋼採用低強度匹配接頭,這種接頭焊縫強度雖然降低了,但其塑性韌性卻提高了。

2樓:匿名使用者

首先,焊縫的形成過成是一個熱過程,由於高溫過程的存在,在微觀上,熔覆金屬一般會有較母材更粗大的金屬晶粒,並導致金屬的抗拉強度等力學效能降低。其次,焊接過程不可避免地會在焊縫內產生各類焊接缺陷,這些缺陷的存在也會導致焊接接頭力學效能的降低。所以焊縫強度的設計值會取一個小於焊材的屈服強度。

3樓:靜悟人生

當然要小於屈服強度啊,不能發生形變,這樣會讓你選擇母材和結構時往上選,如果過低,則不能確保母材任何位置力學效能都一致符合。說白了,為什麼屈服強度大於抗拉那些強度,就是保證結構剛度,不能斷,更不能蠕動形變。

什麼叫做材料強度設計值?它與材料強度標準值有什麼關係? 40

4樓:匿名使用者

荷載和材料強度的標準值是通過試驗取得統計資料後,根據其概率分佈,並結合工程經驗,取其中的某一分位值(不一定是最大值)確定的。

設計值是在標準值的基礎上乘以一個分項係數確定的(在國標《建築結構可靠度設計統一標準》gb50068-2001中有說明)。

如荷載的設計值等於荷載的標準值乘荷載分項係數。這在荷載規範中已有明確規定,永久荷載的分項係數為1.2或1.35;可變荷載為1.4或1.3;

材料強度的設計值等於材料強度的標準值乘材料強度的分項係數。在現行各結構設計規範中雖沒有給出材料強度的分項係數,而是直接給出了材料強度的設計值,但你如果仔細研究是不難發現標準值和設計值之間的係數關係的。材料強度的分項係數一般都小於1。

各種分項係數在某種意義上可以理解為是一種安全係數。

例如,鋼筋在受到外力作用下會產生變形,變形過程分為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。在屈服階段之前,如果卸去外力,還可以恢復到以前狀態(物理變化),標準值說的就是下屈服值(例:hrb335鋼筋屈服點為335mpa。

抗拉強度為最大力強度,即為455mpa.)一般設計時都採用屈服強度為設計值,所以設計值遠遠小於抗拉強度,就是考慮到鋼筋在收到外力作用下的變形,(即:在達到屈服強度還可以回覆原來狀態)。

摘自網上網友回答,供你參考!

5樓:大鵬和小鳥

材料強度設計值是工作條件下材料的允許應力資料。它和材料手冊的或者實驗室得到的標準值相比應該小得多。這個就是安全係數確定的倍率。

6樓:人做人做最人做

材料強度是除以分項係數

焊材的焊接材料選用原則

7樓:孔德高職分析

焊接材料選擇的最簡單的方式:

在焊林院的智慧系統中,輸入母材/厚度,選擇焊接方法,選擇焊接坡口

就可以自動計算出所需焊材,方便快捷

8樓:手機使用者

應根據母材的化學成分、力學效能、焊接效能並結合壓力容器的結構特點、使用條件

及焊接方法綜合考慮選用焊接材料,必要時通過試驗確定。

焊縫金屬的效能應高於或等於相應母材標準規定值的下限或滿足圖樣規定的技術條件

要求。 焊接材料標準或產品樣本上所列效能都是焊材熔敷金屬(不含母材金屬)效能,而焊接接頭效能取決於焊縫金屬(包括焊;材熔敷金屬和母材金屬)和焊接工藝,目前沒有任一焊接

材料在焊接過程中可以作用於焊接接頭中的熱影響區而改變它的效能,從選用焊接材料來說

只能考慮焊縫金屬效能,為保證焊接接頭效能還需焊接工藝(特別是焊後熱處理,線能量)

配合。jb/t4709-2000中原則規定「焊縫金屬的效能應高於或等於相應母材標準規定值的下

限或滿足圖樣規定的技術條件要求」作為選用焊接材料總方針:

jb/t4709-2000將 gb 150中的低合金鋼按其使用效能分為強度型低合金鋼、耐熱型低

合金鋼和低溫型低合金鋼,這樣劃分實際上也與它們的焊接特點相適應。

有人認為「通過焊接工藝評定,確定了焊接材料」這種說法是不全面的—例如焊接

16mnr 鋼,下列焊條都可以通過焊接工藝評定:j506,j507,j507r,j507g,j507rh,

j507df……,但施焊產品使用哪個牌號則要考慮諸多因素,如:①從焊接裝置考慮,j506 使

用交流焊機,j507使用直流焊機;②從抗裂性考慮,j507rh 優於 j507;c 在容器內部施焊

從勞動保護考慮,j507df(低塵)要優於 j507;④從提高效率考慮,鐵粉焊條 j507fe優於了

507。綜合考慮上述因素後才最終確定焊條牌號。 碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應保證力學效能,且不應超過母材標準規定的抗拉強度

上限。耐熱型低合金鋼的焊縫金屬還應保證化學成分。

高合金鋼的焊縫金屬應保證力學效能和耐腐蝕效能。

對於壓力容器而言,焊接接頭的力學效能是基本效能,而對碳素鋼和低合金鋼而言,

焊縫金屬強度與母材強度匹配又是壓力容器行業和焊接行業的「熱點」,研究爭論甚多。焊縫金屬與母材力學效能匹配應該統一考慮強度匹配、塑性匹配和韌性匹配;對於強度型低合

金鋼按「等強」原則選用焊接材料,焊接接頭可具有足夠的韌性儲備,而適當「超強」也確

實有利於提高接頭抗脆斷效能。用強度級別為700—800 mpa 的高強度鋼(hq70及15mnmovnre)

作母材,選擇不同強度級別焊條焊接,進行落錘試驗和深缺口寬板拉伸試驗結果表明,焊縫

金屬過份超強或過份低強,均易促使脆性斷裂,接近等強的接頭最為理想。焊縫低強在工藝

上還可降低預熱溫度、減少冷裂紋敏感性。

通常都是按熔敷金屬名義保證值來選用焊接材料,而熔敷金屬實際強度又往往超出名義

保證值很多,如再考慮冶金因素或熔合比的作用,實際焊縫金屬的強度水乎將遠遠高出焊接

材料熔敷金屬的名義保證值。願望是「低強」匹配,現實可能是「等強」;願望是「等強」,

現實可能是「超強」。必須根據焊縫實際強度水平來分析匹配問題。

焊條、焊劑與碳鋼藥芯焊絲國家標準和產品樣本都沒有規定熔敷金屬拉伸強度上限,在

壓力容器用焊材訂貨技術條件出臺前,jb/t4709-2000 規定「焊縫金屬應保證力學效能,且

不應超過母材標準規定的抗拉強度上限值加30 mpa」。

對於耐熱型低合金鋼和高合金鋼的焊縫金屬在保證力學效能前提下還應分別保證化學

成分或耐腐蝕效能,「保證」的實際意義對鉻鉬鋼來講是化學成分,對高合金鋼來講則是耐

腐蝕效能「應高於或等於相應母材標準規定值下限或滿足圖樣規定的技術要求」。

對高合金鋼的焊縫金屬來講,jb/t4709-2000只提「耐腐蝕效能」而不提「化學成

分」,這是因為高合金鋼化學成分是保證耐腐蝕效能的,cr、ni 含量提高時只會對耐腐蝕

效能有利。

不鏽鋼複合鋼基層的焊縫金屬應保證力學效能,且不應超過母材標準規定的抗拉強度

上限值加30 mpa;復層的焊縫金屬應保證耐腐蝕效能,當有力學效能要求時還應保證力學性

能。復層焊縫與基層焊縫以及復層焊縫與基層鋼板交界處宜採用過渡焊縫。 不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應保證力學效能,且不應超過強度

較高母材標準規定的抗拉強度上限值。

jb/t4709-2000標準中不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼都為珠光體鋼,焊接材料應保

證焊縫金屬與強度級別較低的母材相匹配。焊後熱處理溫度若按強度高的母材選用要注意勿

使焊縫另一側母材強度降低過多;若按強度低的母材選用,則應注意防止強度高的母材產生

冷裂縫。

奧氏體高合金鋼與碳素鋼或低合金鋼之間的焊縫金屬應保證抗裂效能和力學效能。宜採用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。

奧氏體鋼與珠光體鋼焊接,由於這兩類鋼在化學成分、金相組織和力學效能方面相差

很大,主要會產生下列三方面問題:

(1)焊縫金屬的稀釋:往往會使珠光體一側熔合區附近產生脆性的馬氏體組織,若提高

焊縫金屬中奧氏體形成元素鎳含量和控制高溫停留時間可以減少其影響。

(2)碳遷移形成擴散層:在珠光體一側形成脫碳層,奧氏體一側形成增碳層,可引起降

低接頭的高溫持久強度和塑性。提高奧氏體焊縫的含鎳量,利用其石墨化作用阻礙形成碳化

物則縮小擴散層。

(3)接頭殘餘應力:主要原因是珠光體鋼與奧氏體鋼線膨脹係數不同及奧氏體鋼導熱性

差而產生的。

焊接奧氏體鋼與珠光體鋼宜採用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料,甚至

選用線膨脹係數介於珠光體鋼與奧氏體鋼之間的鎳合金焊材,以降低殘餘應力。

焊接材料應滿足圖樣的技術要求,並按 jb 4708規定通過焊接工藝評定。

由於焊條、焊劑國家標準規定不進行彎曲效能試驗,焊條、焊劑力學效能試板熱處理

規範與產品焊後熱處理規範不完全相同,與不少鋼材相差甚遠,規定焊材「按 jb 4708通過

焊接工藝評定」以確保焊材按壓力容器標準通過效能檢驗,但不要求焊材按爐批號進行焊接

工藝評定。

焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規定應與母材一致,選用 gb/t 5118標準規定的焊條,

還應符合下列要求:

型號為ex x x x—g的焊條應規定出焊縫金屬夏比 v 型缺口衝擊吸收功。

鉻鉬鋼焊條的焊縫金屬夏比 v型缺口衝擊吸收功常溫時不應小於3l j 箱

用於焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比 v 型缺口衝擊吸收功在相應低溫時應不小

於34j。

型號為 ex x 人 x—g 的焊條、鉻鉬鋼焊條、低溫鋼焊條其力學效能試板熱處理規範與

壓力容器用鋼材焊後熱處理規範相差甚遠。gb/t 5113中焊條力學效能試板熱處理規範基本

上是按焊條強度級別來考慮的。提高熱處理溫度、延長熱處理時間都會降低焊縫金屬的抗拉

強度,同一型號焊條可能用於多種鋼材、多種製造工藝的焊件,焊條國家標準中焊縫金屬抗

拉強度名義值應適應各種工藝情況,如某焊件經多次焊後熱處理,要求焊縫金屬抗拉強度仍

不低於標準規定值。

結合我國合金體系特點研製的15mnvr、15mnvnr、07mncrmovr 鋼,為防止碳化釩析出,

焊後熱處理溫度都規定低於600c,低溫鋼焊後熱處理溫度規定較低。

工藝人員、設計人員應當綜合考慮焊條力學效能熱處理規範、焊件製造工藝特點(主要

是焊後熱處理、焊接返修)和鋼材特點,選用相應的焊材。對帶「g」焊條加上「規定出焊縫

金屬夏比 v型缺口衝擊吸收功」,對鉻鉬鋼焊條、焊接低溫鋼的鎳鋼焊條,提高了焊縫金屬

夏比 v 型缺口衝擊功驗收指標,以便與鋼板要求相適應。

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