对焊接铝合金压杆屈曲性能试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第37卷第l2期建筑结构2007年l2月焊接铝合金压杆屈曲性能试验研究*吴大芸百张7其林(同济大学建筑工程系上海200092)[提要】铝合金焊接后除了产生残余应力外，在焊缝附近还将产生强度明显降低的热影响区。对贴角焊和剖口焊两种焊接方式的工字型铝合金中心受压杆件进行了试验研究，并将试验结果同即将颁布的国标《铝合金结构设计规范》及欧洲规范进行了比较。研究表明，通常情况下，对于贴角焊构件，规范结果和试验结果吻合较好；而对于剖口焊构件，规范结果偏保守。[关键词】金属结构铝合金焊接工字型热影响区屈曲ExperimentalStudyonBuck

2、lingBehaviorofWeldedAluminiumAlloyCompressionMembers／Wu~un，ZhangQilin(DepartmentofBuildingEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：WhenAluminiumiswelded，therewillinduceaheat—affectedzone(HAZ)withdrasticallyreducedstrengthneartheweldsbesidestheresidualstress．Experimentalstudyof

3、longitudinallyweldedI-sectionAluminiumalloycolumnssubjectedtoaxialcompressisconducted．TheteststrengthsarecomparedwiththedesignstrengthscalculatedbyCodeforDesignofAluminiumStructures(draft)andEurocode9forAluminiumstructures(EC9)．Generally，thecodespredictthestrengthsofthedoubleTprofileswithfillet

4、weldscolumnswel1．WhileforthedoubleTprofileswithgroovebuttweldscolumns．thedesignstrengthspredictedbythetwocodesareconservative．Keywords：Aluminiumalloy；weld；1-section；heat—affectedzone(HAZ)；buckling0前言卜—一⋯一——幽¨_一———————十h'LfI1JL————————+I——l_—_}ll目前同济大学作为国家《铝合金结构设计规范》编制单位已对有关铝合金挤压型材杆件进行了大量研r{!aEE

5、!{!aEE!{=3E_■=十平行焊缝方向拉伸试件(母材)l究。作为规范研究的一部分，下面着重对焊接6061T6玲j8弱硬化铝合金受压杆件进行了试验研究，目的在于研究纵向焊接铝合金轴心压杆绕强轴和弱轴发生屈曲失髫l螭b,J翟稳时的极限承载力，并与欧洲铝合金结构设计规范计。暴毒娶向拉伸试件‘焊缝剩垂三变L算值P圆及即将颁布的国家标准《铝合金结构设计规范》计算值P进行比较，从而进一步验证规范的适用情况。l试验研究第一批1．1材性试验铝合金焊接构件中，在焊缝附近即热影响区材料强度降低，而在热影响区范围以外，材料又恢复到原有强度J。为了确定热影响区大小及各部分材料特性，第二批共做了两批材性试

6、验。第一批包括焊接试件拉伸试图1材性试件的截取位置验_4及维氏硬度(Hv)试验_5』，用来确定热影响区范关系见图2(a)，可以看出，断在热影响区试件HAz(1～围。第二批试验在第一批试验结果分析的基础上，参2)的延性比断在焊缝处试件weld(3)的延性要好，同时考文[6]并根据样坯厚度，分别在母材金属区、焊缝区强度还要高。仔细观察断裂的焊缝截面，可以发现在及热影响区加工制作了三根材性试棒。两批试件的截焊缝截面上有很多封闭式的小孔，可能是在焊接过程取位置和截取的材性试件见图1。中产生的气孔，从而导致试件强度及延性降低。硬度在第一批截取的三个拉伸试件中，有两个试件断在热影响区，另外一个试

7、件断在焊缝处。应力一应变*建设部《铝合金结构设计规范》项目。110维普资讯http://www.cqvip.com试验结果见图2(b)，经分析可以确定，热影响区外边缘剪后焊接而成，剖口焊试件由两块挤压T型翼缘板和点距焊缝中心距离为20mm。热影响区的外边缘点的一块腹板经裁剪并在刨床上开剖口后焊接而成(图判别依据为测点的维氏硬度大于100，而内侧相邻测点4)。剖口焊具有使焊缝靠近截面形心的优点。板材及的维氏硬度值小于等于100。挤压T型型材由厂商供应，未截断