ltte改善焊接接头疲劳强度及其残余应力分布研究

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1、中文摘要焊接是钢铁材料一种最主要的连接方法，我国焊接结构的重量已占钢铁总产量的45％以上，工业发达国家的这一比例已经接近70％。但金属疲劳现象仍是一种常见的破坏形式，且大部分焊接结构件的断裂发生在焊趾部位。原因是焊趾部位存在应力集中和焊接残余拉伸应力，使得接头处的疲劳强度远低于基体金属的疲劳强度。为了证实低相变点焊条(LowTransformationTemperatureElectrode,LTTE)在改善焊接接头的疲劳强度的有效性，通过对纵向角接焊接接头和横向角接焊接接头试样进行了疲劳试验，表明，低相变点焊条熔修是提高焊接接头疲劳强度的有效方法。具体结果如下：L

2、TTE熔修的上述两种焊接接头在2X106循环周期下其疲劳强度试验结果分别为154．7MPa和173．9MPa，而TIG熔修处理的则分别为152．6MPa和173．3MPa，前者分别是后者的101．4％和100．3％，比普通焊态的接头其疲劳强度提高了40％。这表明，LTTE熔修方法与TIG熔修方法相当，但前者较后者方法简单的多，同时，虽然国际焊接学会(11w)也专门组织一些研究机构对TIG熔修进行了全面系统的研究并认为能够运用到工程实践。压应力是LTTE方法的主要特征，是提高焊接接头疲劳强度的有效方法，因此有必要进行残余应力分布计算．ANSYS是一种功能强大的大型有限

3、元软件。本文从理论的角度，采用单元生死法对焊接接头进行残余应力的热模拟。分析结果表明，其纵向、横向的应力分布符合焊缝的应力分布情况，尤其是LTTE焊接的角接接头，其应力分布情况更是优于焊态接头。关键词：TIG熔修低相变点焊条熔修焊接接头疲劳强度ABSTRACTWeldingiSonemostimportantconnectionmethodforironandsteelmaterials．Weldedstructureshavenladeupto45％oftotalproductionofsteelinweight，especiallyindevelopedcoun

4、triesthisproportionisllpto700,6．However,thefractureaccidentsoftenOccur．Manystatisticaldatashowthat90％offractureaccidentsoftheweldedstructuresarecausedbyfatiguefailureofweldedjoints．Fatiguecracksmainlyinitiateattheweldtoe．111efatiguestrengthsofweldedjointsinweldedstruetaresaremuchlowert

5、hanthoseofthebasemetalbecausetherearestressconcentrationsandtensileresidualstressesatweldtoes．111euseoflowtransformationtemperatureelectrodes(LTTE)isnewdevelopedmethodsforimprovingthefatiguestrengthsofweldedjoints．mfatiguetestsofI胍dressingarecarriedoutonbothtransverseandlongitudinalfil

6、letweldedjoints．nefatiguestrengthsofLTTEdressingare154．7MPaand173．9MParespectivelyatcyclesof2×106improvedby101．4％and100．3％comparedwithTIGdressing．11lisshowsthatI：mdressinginimpmvingfatiguestrengthisusefulorbetterthanTIGdressing,meanwhile．ITTEdressingiseasierthanTIGdressingandCandealwit

7、hdifferentpositionofweldedbeams．Meanwhile，theInternationalInstituteofWelding(IIW)hasmadeasystematicallystudyonTIGdressing．TheconclusionisTIOdressingisthemostusefulmethodinindustry．Forthis．I：mdressingtechnologyhasitsvalueindressing．ANSYSiSonekindoflarge．scalefinite’elementsoftware．Thi