SMC接頭工搜應用分析焊接接頭實在性質

SMC接頭工搜應用分析焊接接頭實在性質
隨著我國經濟的快速發展，對高強度低合金結構需求量越來越大。本文采用盲孔法對Q390鋼焊接接頭進行殘余應力測量，深入了解該鋼的焊接性能，對其在壓力容器等方面的高效應用具有一定的研究價值。
焊接工藝從埋弧焊路徑1、2殘余應力分布可看出，路徑1、2的縱向應力為壓應力，σx在焊縫中心達*大值，平均值為160MPa，隨著距焊縫距離的增加，應力值逐漸減小并趨穩定，母材應力值為40MPa。路徑1、2的橫向應力為壓應力，σy也為壓應力，但幅值較高，在焊縫及熱影響區達*大值，約為590MPa，遠離焊縫處應力逐漸減小，母材區橫向應力約為150MPa。
從焊條電弧焊路徑1、2的殘余應力分布可看出，σx和σy出現中間大兩端小的典型自由對接焊接接頭殘余應力分布規律，路徑1、2縱向應力分布，σx在焊縫區為拉應力并出現*大值，為400MPa。隨著距焊縫中心距離的增加應力變小，在熔合區附近變為壓應力并達到*大值，之后趨于穩定。母材區應力為壓應力，為50MPa，這與采用埋弧焊焊接的母材應力幅值水平相當。在路徑1、2橫向壓力中，σy在焊縫區拉應力，約為200MPa，比縱向應力小約200MPa，這符合殘余應力的規律。熔合區出現壓應力，在母材區趨于穩定為200MPa，這與埋弧焊橫向應力幅值一致。
采用焊條電弧焊和埋弧焊對Q390鋼進行平板對接焊接，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行焊接。
應變片的粘貼
薄板平面對接焊的研究成果證明殘余應力關于焊縫中心具有對稱性，但是對于厚板焊縫，由于焊道的不對稱性，很難保證焊接殘余應力的對稱，所以，為了全面了解Q390鋼厚板焊接表面殘余應力分布，在試板中心位置垂直于焊縫中心粘貼一排應變片，記為路徑1：為了補充路徑1兩孔之間由于孔間距過大而漏測數據造成測量區域不全和防止操作過程帶來的試驗誤差，在路徑1以下50mm處粘貼另一排應變片，記為路徑2。根據JH-30殘余應力檢測儀使用方法，相鄰2個應變片之間的距離應至少大于孔徑的5-8倍，在研究焊接工藝參數對焊接殘余應力的影響時相鄰2個應變片之間的距離僅為5mm也能保證數據的準確性，因此，本試驗過程中應變片之間的距離選定為7倍的孔徑，約為(10±2)mm，符合技術要求，能保證測量數據的準確性。試驗中應變片采用三向應變片，夾角分別為0°，90°，225°，靈敏系數為2.07±1%。SMC接頭工搜應用分析焊接接頭實在性質