焊接接頭的案例
技術 | 6063鋁合金焊接接頭性能的研究及改進措施
摘要：采用鎢極氬弧焊對6063鋁合金進行焊接試驗，觀察接頭的組織特點，并測定接頭的力學性能(硬度、拉伸)。結果表明，6063鋁合金焊接接頭不同區域的顯微組織不同，且接頭存在軟化區，其原因主要是第二相發生脫溶反應，產生“過時效”現象，并提出了改進接頭性能的相關措施。
0 引言
隨著人們生活水平的提高，汽車逐漸融為現代生活的一部分，汽車輕量化是解決汽車而臨問題的重要途徑。目前，比較常用的方法是采用鋁合金材料，鋁合金由于綜合力學性能好、耐腐蝕性強，而且能夠對其采用熱處理的方式進行強化，故廣泛應用于汽車車身、車門、車頂蓋、發動機蓋板等。
1 試驗材料與方法
焊接試驗材料取白車身常用的6063鋁合金。其化學成分如表1所示。采用鎢極氬弧焊對6063鋁合金進行焊接試驗，焊絲牌號選用ER4043，焊接設備采用逆變多功能氬弧焊機。采用對接接頭，焊接試驗參數結合車身用6063鋁合金常用的焊接工藝，如表2所示。按照焊接試驗參數進行3組焊接試驗(編號為M1,M2,M3)。
2 試驗結果與分析
2.1 6063鋁合金焊接接頭宏觀組織形貌
6063鋁合金焊接接頭的宏觀組織形貌如圖1所示。可以看出，采用相同的焊接試驗參數，其焊接接頭宏觀形貌也略有不同。圖1(a)中焊接接頭宏觀表面顏色不同、有深有淺，其原因可能是6063鋁合金在焊接時，難免有飛濺產生，造成焊接保護氣不能充分對其進行保護，從而接頭表而被空氣氧化，產生黑色氧化物，最終表現出接頭顏色的不同。這就說明，即使焊接參數相同，焊接接頭質量也不能完全保持一致，其接頭質量還受焊接過程、焊接環境以及操作者等多種因素綜合影響。
展開 技術 | 熱處理工藝對TC18電子束焊焊接接頭力學性能的影響
摘要:
采用普通退火、去應力退火、雙重退火3種焊后熱處理工藝對TC18鈦合金電子束焊接接頭進行焊后熱處理，分別檢測母材、接頭的拉伸、沖擊等力學性能。試驗結果表明，采用雙重熱處理工藝的TC18母材與電子束焊接接頭，具有較好的抗拉強度、屈服強度、沖擊韌度。
一、前言
TC18是高合金化的α＋β相鈦合金，退火狀態下的組織中具有數量大致相等的α相和β相，是退火狀態下強度最高的鈦合金之一。特別適用于制造飛機機身框、梁、起落架結構，是飛機特殊承力部件的優選結構材料。
通常這些特殊承力部件采用較為先進的電子束焊接技術進行連接，但是電子束焊接同樣是一個復雜的熱物理化學冶金過程，會造成焊接接頭部位材料組織和力學組織性能的不均勻性。
為充分發揮TC18鈦合金電子束焊接結構件的潛在優越性，需要對電子束焊接接頭進行焊后處理。已有的研究表明，焊后熱處理會對焊接接頭的力學性能產生顯著影響。
本文將分別采用3種焊后熱處理工藝對TC18電子束焊接接頭進行處理，檢測其拉伸力學性能、沖擊韌度、疲勞壽命，對比分析不同熱處理工藝對TC18電子束焊接接頭力學性能的影響，這對大規模生產選擇能夠提高TC18電子束焊接接頭力學性能的焊后熱處理工藝提供借鑒參考。
二、試驗材料及試驗方法
2.1 試驗材料
TC18鈦合金是一種新型材料，其成分為Ti－5Al－5Mo－5V－1Cr－1Fe，本試驗中TC18鈦合金供貨狀態為雙重退火處理。從模鍛件上線切割切取200mm×200mm×20mm的焊接試板，進行表面加工，使焊接部位的粗糙度Ra=3．2μm。
展開 技術 | 不銹鋼地鐵車頂典型焊接接頭有限元分析
摘要:
針對不銹鋼地鐵車頂結構中的四種類型MAG焊典型焊接接頭進行試驗和有限元模擬分析。基于熱一力完全耦合理論和熱彈塑性有限元方法，利用大型有限元分析軟件ABAQUS求解焊接過程中和焊后的溫度及應力，模擬研究不銹鋼地鐵車頂典型焊接接頭的溫度場、應力場的演化行為以及殘余應力的分布規律，并進行相應的焊接試驗。
結果表明:熔池計算結果與試驗結果吻合良好;平板對接形式的應力分布是不銹鋼車頂各類典型接頭應力分布的本質形式;對于T型接頭和卷邊接頭形式，豎板的應力分布不同。該有限元分析為不銹鋼地鐵車頂焊接制造提供了參考。
0 前言
隨著經濟的發展，地鐵交通系統以其交通便捷性、準時性、載客量等優點在各大城市得到大力發展，對地鐵車輛的需求越來越多。不銹鋼以其良好的耐腐蝕性、輕量化、維護成本低、耐高溫、環保等優點，廣泛應用于地鐵車輛的生產制造中不銹鋼車體結構與傳統碳鋼車體、鋁合金車體的差異較大，其成形焊接工藝也不同。
其中車頂作為車體重要的大型組成構件，與側墻和底架相比，其結構復雜程度高，焊接接頭形狀復雜多樣，導致焊接溫度變化和應力分布情況復雜。不銹鋼熱導率低、線膨脹系數大，在焊接時容易產生較大的殘余應力，而大量的殘余應力對車頂強度和使用壽命等都有較大的影響。因此需要分析不銹鋼車頂的各種焊接接頭的應力，掌握接頭殘余應力分布。
本研究分析不銹鋼地鐵車頂結構的四種典型的焊接接頭形式，利用大型有限元分析軟件ABAQUS對四種典型接頭焊接過程中和焊后的溫度及應力進行求解，模擬研究不銹鋼地鐵車頂典型焊接接頭的溫度場、應力場的演化行為以及殘余應力的分布規律，并進行相應的焊接試驗。
展開 技術 | 6061 鋁合金 CMT 焊接工藝及接頭組織性能研究
由于試樣在焊接熱源的作用下，熱影響區的固溶區溫度比較高，由于鎂原子、硅原子大量聚集，使得母相發生了晶格畸變，由質變引起的右邊場阻礙了位錯的運動，最終導致焊接接頭得到加強。
而在距離焊縫較遠的地方，即熱影響區內出現了一個軟化區，這是由于焊接時，該區域的加熱溫度大于原來時效處理的溫度，但是低于固溶溫度，使得強化粒子Mg2Si漸漸從母相分離，使得該區域的接頭硬度降低，即產生了所謂的“過時效”現象，在熱影響區內得到了軟化區。該區域是焊接接頭的薄弱區，當軟化現象嚴重在、是，接頭的機械性能也會產生惡化。
2.3 微觀組織特征分析
沿垂直于焊縫方向取樣，將制備好的金相試樣，用凱勒試劑腐蝕，在光學顯微鏡下觀察焊接接頭的組織特征。圖4為6061鋁合金的顯微組織照片。
圖中從左到右分別為母材、熱影響區、熔合區和焊縫。圖中的母材區域，晶粒沿著軋制方向延長，呈纖維狀。且在上面的圖中能夠看到發亮的熔合線，
這是因為在焊接過程中，由于被加熱，離焊縫較近的熔合區溫度較高，母材時效出的 Mg2Si 粒子大部分固溶到 α（Al）固溶體之中，形成了過飽和的固溶體，從而讓顏色變淺。
圖 4 為典型的焊接接頭組織照片，從圖中可以看出焊縫區與熱影響區的分界十分明顯。熱影響區是典型的過熱組織，晶粒較粗大，熱影響區很窄，雖然其晶粒與母材相比有所長大，但是并不是特別明顯。
圖中存在一些黑點，產生這些黑點的原因是由于焊接過程中，焊縫中彌散分布著破碎的氧化物，液態的焊縫處于流動的狀態之下，表面層狀態不均勻，引起了氧化物顆粒在部分地區分布稠密，造成了富氧區，之后在腐蝕劑的作用下就成了黑點。而焊縫區的晶粒則明顯比熱影響區和母材細小，是典型的鑄造急冷組織。
接頭處出現上述組織，主要是與焊接熱循環過程和鋁合金的物理特性有關。
展開 
A：異種金屬焊接接頭裂紋萌生和擴展的原位SEM研究
【引言】
核電站設備中經常會出現鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的異質接頭或鐵基和鎳基不銹鋼的異質接頭。焊接接頭組織各異，成分不均勻，力學性能相差較大。雖然有研究人員對異質接頭的組織和力學性能進行了大量研究，但異質接頭不同區域斷裂時裂紋萌生和擴展機制還不清楚，因此研究異質接頭斷裂行為就具有重要工程意義。
【成果簡介】
近日，北京科技大學的陸永浩研究員（通訊作者）在Materials Science and Engineering: A上發表了最新的研究成果“In-situ SEM study of crack initiation and propagation behavior in a dissimilar metal welded joint”。在該文中，通過原位SEM拉伸實驗研究了核電站異種金屬焊接接頭不同區域的斷裂機制。
展開 焊接接頭及其幾何形狀介紹
焊接接頭形式
焊接接頭共有五種形式，對接，角接，T形，搭接和端接接頭
焊接接頭主要術語
接頭根部（joint root）—被焊接頭彼此最靠近的部分
坡口面（groove face）—焊件的坡口內的表面
鈍邊（root face）—坡口面中靠近接頭根部的部分
底緣（root edge）—寬度為零時的鈍邊
根部間隙（root opening）—焊件根部間的距離
坡口面角度（bevel angle）—焊件的斜切面與焊件平面垂線之間的角度
坡口角度（groove angle）—焊件坡口之間的角度
焊縫類型
1、坡口焊縫
坡口焊縫定義為“在焊件之間的坡口中形成的焊縫”，坡口焊縫有八種類型：
（1）直邊坡口；（2）斜坡口；（3）V型坡口；（4）單邊坡口；（5）U型坡口；（6）J型坡口；（7）V型喇叭坡口；（8）單邊喇叭型坡口
2、角焊縫
在搭接，T形，角接接頭中連接兩個近似為直角的兩個面，而形成的截面近似為三角形的焊縫；角焊縫通常為單邊或雙邊的焊縫，它可能由單道焊或多道焊組成。
3、塞焊縫及槽焊縫
用于連接搭接組件的兩種類型的焊縫是塞焊和槽焊。塞焊是在接頭的一個元件上開圓孔通過焊接與另一組件熔合的焊接方式。槽焊則是在接頭的一組件上開橢圓孔通過焊接與另一組件熔合的焊接方式。
4、螺拄焊縫
在電弧螺柱焊中最常用的螺柱材料為低碳鋼，不銹鋼和鋁材。
5、點焊縫或凸焊縫
點焊是在疊加的組件之間或之上形成的，它的結合點有可能起始于結合面，也可能起始于某一組件的外表面；凸焊采用電阻焊方法，凸焊縫是通過電流的電阻產生的熱量成型的，焊縫成型在預定的凸出點，浮凸或相交點上。
展開 預應變對奧氏體不銹鋼焊接接頭微觀組織和氫脆的影響
300系列奧氏體不銹鋼因其較高抗氫脆性和和焊接性被廣泛應用于含氫環境的承載構件，服役前常通過預應變來提高其強度。預應變使奧氏體不銹鋼產生應變硬化的同時也會使其組織發生明顯改變，如亞穩定奧氏體不銹鋼在塑性變形過程中會經歷從奧氏體轉變為α′馬氏體的應力誘發馬氏體轉變，這些組織改變將影響奧氏體不銹鋼的氫脆敏感性。焊接是奧氏體不銹鋼常用的連接手段，其過程中復雜的熱循環使焊接接頭組織和性能更為不均勻，因此，研究預應變對奧氏體不銹鋼焊接接頭組織演變和氫脆失效機制的影響對理解奧氏體不銹鋼氫脆尤為重要。
【成果簡介】
近日，天津大學材料學院研究人員李曉剛、龔寶明（通訊作者）、鄧彩艷（通訊作者）和李一哲（通訊作者）在Corrosion Science發表題為名為“Effect of pre-strain on microstructure and hydrogen embrittlement of K-TIG welded austenitic stainless steel”的研究論文。研究人員將奧氏體不銹鋼焊接接頭分別進行了不同程度預應變后在相同條件下進行預充氫來研究預應變對接頭氫脆失效機制的影響。隨著預應變水平的升高，接頭失效位置從焊縫轉移至母材，研究人員提出失效位置的轉變與焊縫、母材不同的應力誘發α′馬氏體轉變傾向有關。低預應變下，焊縫中預先存在較高的密度位錯，裂紋優先在位錯塞積和氫集中的交互作用處萌生，最終接頭失效于焊縫；高預應變下，母材中貧鎳帶發生嚴重的應力誘發馬氏體馬氏體轉變，馬-奧相界處提供了更多的氫和位錯的累積位置，裂紋優先于此處產生，接頭氫脆失效位置轉移到母材。
展開 焊接接頭常見工藝缺陷產生的原因和預防措施
焊接接頭常見工藝缺陷產生的原因和預防措施，每個搞焊接的人都應該收藏備用。
一、裂紋
焊接裂紋，按照產生的機理可分為：冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂裂紋幾大類。
（一）冷裂紋
冷裂紋是在焊接過程中或焊后，在較低的溫度下，大約在鋼的馬氏體轉變溫度（即Ms點）附近，或300~200℃以下（或T＜0.5Tm，Tm為以絕對溫度表示的熔點溫度）的溫度區間產生的，故稱冷裂紋。
冷裂紋又可分為：延遲裂紋、淬火裂紋和低塑性脆化裂紋。延遲裂紋，也稱氫致裂紋，可以延至焊后幾小時、幾天、幾周甚至更長的時間再發生，會造成預料不到的重大事故，所以具有重大的危險性。
產生的條件：
①焊接接頭形成淬硬組織。由于鋼的淬硬傾向較大，冷卻過程中產生大量的脆、硬，而且體積很大的馬氏體，形成很大的內應力。接頭的硬化傾向：碳的影響是關鍵，含碳和鉻量越多、板越厚、截面積越大、熱輸入量越小，硬化越嚴重。
②鋼材及焊縫中含擴散氫較多，氫原子在缺陷處（空穴、錯位）聚積（濃集）形成氫分子，氫分子體積較氫原子大，不能繼續擴散，不斷聚積，產生巨大的氫分子壓力，甚至會達到幾萬個大氣壓，使焊接接頭開裂。許多情況下，氫是誘發冷裂紋最活躍的因素。
③焊接拉應力及拘束應力較大（或應力集中）超過接頭的強度極限時產生開裂。
產生的原因：
可分為選材和焊接工藝兩個方面。
①選材方面：
ａ、母材與焊材選擇匹配不當，造成懸殊的強度差異；
ｂ、材料中含碳、鉻、鉬、釩、硼等元素過高，鋼的淬硬敏感性增加。
展開 焊接接頭再熱裂紋產生原因、措施及方法
1.焊接接頭中裂紋的種類很多
結晶裂紋:焊接熔池凝固結晶時，在液相與固相并存的溫度區間，由于結晶偏析和收縮應力應變的作用，焊縫金屬沿一次結晶晶界形成的裂紋。此類裂紋只發生在焊縫中(包括弧坑)。
液化裂紋:焊接過程中，在焊接熱循環峰值溫度作用下，在多層焊縫的層間金屬與母材近縫區金屬中，由于晶間金屬/受熱重新熔化，在一定的收縮應力作用下，沿奧氏體晶界開裂的現象，有的文獻稱為“熱撕裂”。
高溫低塑性裂紋:在液相結晶完成以后，焊接接頭金屬從材料的塑性恢復溫度開始冷卻，對于某些特殊的材料，當冷卻到一定的溫度范圍時，由于應變速率和某些冶金因素的相互作用，引起塑性下降，導致焊接接頭金屬沿晶界開裂。一般發生在比液化裂紋的部位距熔合線更遠一些的熱影響區。
再熱裂紋:焊接后，在消除殘余應力熱處理或不經任何熱處理的焊件，處于一定溫度下服役的過程中，在一定條件下產生的沿奧氏體晶界發展的裂紋。事實上再熱裂紋是低合金高強鋼焊接性要解決的主要問題之一，特別是某些含有較多碳化物形成元素如 Cr，Mo，V，并可產生沉淀碳化物的低合金高強鋼和熱強鋼厚板焊縫中，往往就會在焊后消除應力熱處理過程中產生再熱裂紋，處理這些缺陷既費工又費時，對生產帶來很大影響。下面就再熱裂紋的形成機理和制造過程中的預防措施及檢驗方法進行簡析。
2.再熱裂紋的機理
再熱裂紋的形成，簡單來說就是晶內由于強化強度很大而晶界強度較弱，在焊后熱處理時，應力松弛時的形變集中加在了晶界上，一旦晶界應變超出了晶界的強度極限時，會導致沿晶界開裂產生裂紋。
展開 焊接接頭分類 焊接工藝參數及其對焊縫形狀的影響
一、焊接接頭的種類及接頭型式
焊接中，由于焊件的厚度、結構及使用條件的不同，其接頭型式及坡口形式也不同。焊接接頭型式有：對接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。
(一)對接接頭
兩件表面構成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭，叫做對接接頭。在各種焊接結構中它是采用最多的一種接頭型式。
鋼板厚度在6mm以下，除重要結構外，一般不開坡口。
厚度不同的鋼板對接的兩板厚度差(δ—δ1)不超過表1—2規定時，則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚板的尺寸數據來選取；否則，應在厚板上作出如圖1—8所示的單面或雙面削薄；其削薄長度L≥3(δ—δ1)。
圖1—8 不同厚度板材的對接
(a)單面削薄 (b)雙面削薄
表1-2
較薄板厚度δ1
≤2～5
>5～9
>9～12
>12
允許厚度差(δ—δ1)
1
2
3
4
(二)角接接頭
兩焊件端面間構成大于30°、小于135°夾角的接頭，叫做角接接頭，見圖1—9。這種接頭受力狀況不太好，常用于不重要的結構中。
圖1—9 角接接頭
(a)I形坡口 (b)帶鈍邊單邊V形坡口
(三)T形接頭
一件之端面與另一件表面構成直角或近似直角的接頭，叫做T形接頭，見圖1—10。
圖1—10 T形接頭
(四)搭接接頭
兩件部分重疊構成的接頭叫搭接接頭，見圖1—11。
圖1—11 搭接接頭
(a)I形坡口 (b)圓孔內塞焊 (c)長孔內角焊
搭接接頭根據其結構形式和對強度的要求，分為不開坡口、圓孔內塞焊和長孔內角焊三種形式，見圖1—11。
展開 GBT 2656-81 焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗法
GB 2656-81 焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗法.pdf<br/><br/><b>附件地址：</b><a href="http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=5745" target="_blank"><b>http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=5745</b></a>
展開 
焊接接頭工藝設計時，焊縫的布置應注意哪些問題？
焊縫布置一般應從下述幾方面考慮：
（1）便于裝配和施焊焊縫位置必須具有足夠的操作空間以滿足焊接時運條的需要。焊條電弧焊時，焊條須能伸到待焊部位。點焊與縫焊時，要求電極能伸到待焊部位。埋弧焊時，則要求施焊時接頭處應便于存放焊劑。
（2）有利于減少焊接應力與變形設計焊接結構時，應盡量選用尺寸規格較大的板材、型材和管材，形狀復雜的可采用沖壓件和鑄鋼件，以減少焊縫數量，簡化焊接工藝和提高結構的強度和剛度。同時，焊縫布置應盡可能對稱布置以減小變形。
（3）焊縫的布置應避免密集、交叉焊縫交叉或過分集中會造成接頭部位過熱，增大熱影響區，使組織惡化，性能嚴重下降。兩條焊縫間距一般要求大于3倍板厚。
（4）避開最大應力區和應力集中部位焊接接頭是焊接結構的薄弱環節。因此，焊縫布置應避開焊接結構上應力最大的部位。另外，在集中載荷作用的焊縫處應有剛性支撐。
（5）避開機械加工面焊接時會引起工件變形，對于位置精度要求較高的焊接結構，一般應在焊后進行精加工；對于位置精度要求不高的焊接結構，可先進行機械加工，但焊縫位置與加工面要保持一定距離。
（6）便于焊接和檢驗設計封閉容器時，要留工藝孔，如入孔、檢驗孔和通氣孔。焊后再用其他方法封堵。
展開 技術 | 屈服強度900MPa級高強鋼焊接工藝
因此，實際焊接過程中，應該采取必要的工藝措施防止焊接接頭冷裂紋的產生。不同預熱溫度條件下SHT900D鋼板插銷臨界斷裂應力測試結果如圖2所示。
可見，隨著預熱溫度的提高，插銷臨界斷裂應力增大，當預熱溫度為100℃時，插銷臨界斷裂應力達到SHT900D鋼的實際屈服強度(925MPa)。插銷試驗結果表明，SHT900D鋼采用MEGAFIL1100M焊絲，預熱100℃，在中等拘束條件下焊接可以防止焊接冷裂紋的產生。表6是不同溫度條件下SHT900D鋼斜Y坡口焊接裂紋試驗結果。
可見，隨著預熱溫度的提高，焊縫表面及斷面裂紋率降低，當預熱溫度超過125℃后，焊縫表面及斷面裂紋率均為零。斜Y形坡口焊接裂紋試驗結果表明，采用MEGAFIL1100M焊絲在苛刻的拘束條件下焊接SHT900D鋼，預熱溫度應不低于125℃。
3.2 焊接工藝參數對焊接接頭組織及力學性能的影響
由于焊接熱輸入量及焊道間溫度變化將影響焊接熱循環過程，由此將對焊接接頭焊縫金屬和熱影響區的組織和力學性能帶來影響。為了掌握焊接熱輸入量及焊道間溫度變化對SHT900D鋼焊接接頭組織及力學性能的影響，為焊接工藝制訂提供依據，采用表3焊接參數進行了不同焊接熱輸入量及不同焊道間溫度的SHT900D鋼對接接頭力學性能試驗，并對焊接接頭的組織進行了分析。
不同焊接熱輸入量及焊道間溫度條件下，焊縫金屬拉伸及焊接接頭低溫沖擊試驗結果分別見表6。可見，熱輸入量變化對焊縫金屬的拉伸性能影響不大，而對焊接接頭的低溫沖擊性能有一定影響。熱輸入量增加，焊接接頭AKV-20℃呈下降趨勢，特別是焊縫金屬的沖擊吸收功下降明顯。
展開 技術 | 厚板鋁合金多層多道CMT和MIG焊接工藝
從圖3中對接接頭硬度分布看，焊縫處硬度低于母材，CMT工藝的焊接接頭硬度要高于脈沖焊接工藝的焊接接頭硬度，尤其是受熱多次的接頭中間部位.
3.2 焊接接頭拉伸試驗
按照國家標準GB/T2651-2008《接頭拉伸試驗方法》的規定進行拉伸試驗，然后用電子萬能試驗機進行拉伸試驗.試驗結果如表2所示，拉伸試件均斷裂在焊縫位置.拉伸試驗中，CMT工藝焊接接頭平均抗拉強度為307 MPa，脈沖焊工藝焊接接頭平均抗拉強度為312 MPa，CMT焊接頭比脈沖焊低了5 MPa，可以認為兩種方法抗拉強度區別不明顯.
3.3 焊接接頭沖擊試驗
沖擊試驗參照國際標準ISO 9016:2001《金屬材料焊縫破壞性試驗一沖擊試驗》進行試驗，使用JB-30B型沖擊試驗機設備.對于12 mm厚板對接接頭，V形缺口分別開在焊接熱影響區上，沖擊試驗的厚度為11 mm.所有沖擊試樣沖擊前均浸入液氮酒精溶液中，保證試驗溫度為-40℃。從試驗結果可以看到CMT工藝焊接接頭熱影響區的平均沖擊吸收功值高于脈沖工藝焊接接頭熱影響區的沖擊吸收功.
4 結論
CMT焊接工藝焊接接頭力學性能不低于脈沖焊接工藝，熱影響區的沖擊韌性有所提高，焊接接頭的軟化有所減弱. CMT焊接方法可獲得相對脈沖焊接更加優良的鋁合金焊接接頭.
□ END □
展開 汽車結構中焊縫疲勞壽命預估
焊接作為一種高效且經濟的連接方式在汽車工業中得到了應用。
一、焊縫材料的特殊性
現在普遍認為，焊接接頭的疲勞屬性與焊接之前的材料屬性是不同的。
對于焊接接頭，產生疲勞裂紋一般比其它連接形式的循環次數少，這是因為焊接接頭中不僅有應力集中（如角焊縫、對接焊縫的焊趾處），而且在這些部位也易產生缺陷，同時存在焊接殘余應力。
二、焊接中的術語
焊接過程是一個極其復雜的熱過程，這里以一個對接焊接接頭為例給出對任何焊接接頭都適用的描述焊接接頭的術語：
1）、母材－形成焊接接頭的基本材料，簡稱為BM（Base Metal）；
2）、焊材－通過自己的熱融化及冷卻，將母材聯系起來形成一個焊接接頭（Welded Joint）的材料，簡稱為WM（Weld Metal）；
3）、熱影響區－靠近焊縫的母材，簡稱為HAZ（Hot Affect Zone）；
4）、焊趾－焊縫的根部（Toe）；
5）、焊根－焊縫的內部（Weld Root）；
6）、焊喉（焊深）－焊縫的有效高度（Weld Throat、Weld Depth）。
三、焊縫疲勞壽命評估
1、應力變化范圍
焊接接頭的疲勞性能用應力范圍的概念來表述是科學的。這也是為什么BS標準、IIW、ASME標準采用應力范圍而不采用與循環特性相關的信息獲取S-N曲線的根本原因。
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