液化气体汽车罐车焊缝开裂原因分析

《液化气体汽车罐车焊缝开裂原因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2015年6月液化气体汽车罐车焊缝开裂原因分析55qqA1A2BB2L1a半球形封头罐体b椭圆形封头罐体图4罐体力学简化模型由工程力学知识可知，罐体最大挠度及最大转角值部位(即产生应力集中部位)萌生，降低了焊接接头出现的位置在罐体端部，即Al、A2、B1、B2处，且分别的疲劳寿命，从而使焊接缺陷对疲劳强度的影响很大。为：对于液化气体汽车罐车，同时存在应力集中现象，当罐体承受交变应力的大小超过一定限度，并经历了，：3(、1)多次的循环重复后，在罐体与罐车尾部底架焊接处(此=(2)处为罐体应力最大处，且焊缝区域易形成薄弱环节)将产生细微裂纹

2、，称为疲劳源，这种裂纹随着应力交变次由于半球形封头罐体伸出端部支撑部分比椭圆形数增加而不断向四周扩展。在扩展过程中，由于应力封头罐体的长，也就是L1>1_2，故半球形封头罐体端部交替变化，开裂处两个面的材料，时而挤压，时而分离，的最大挠度和最大转角均比椭圆形封头罐体的大。或时而正向错动，时而反向错动，这样反复摩擦就形成同时，满载后质量较大的半球形封头罐体所受到了断口的光滑区。另一方面，由于裂纹尖端材料处于的支撑反力的大小及力偶均较大，罐车运行中，相同的三向拉伸应力状态，不易产生塑性变形，所以，当裂纹缓冲力作用下，球形封头罐体的惯性力较椭

3、圆形封头扩展到一定程度时，承受载荷的面积愈来愈小，就会在罐体大，罐体与底架的焊缝连接部位的拉力也较大，所某一载荷作用下发生突然断裂。以球形封头的受力状况比椭圆形封头更严重。因此，非对称循环交变应力及焊接结构的应力集罐体封头部位存在形状突变，且罐体后封头与罐中现象构成了罐车疲劳破坏的重要因素，其在罐车结车底架焊缝连接部位为刚性约束的端部，该处存在局构设计的不合理前提下极易发生开裂。部应力集中现象。所谓应力集中是指接头局部区域的4结论与建议最大应力值比平均应力值高的现象，用应力集中系数(1)球形封头罐车后封头部位罐体与底架焊缝开来表示。由于

4、焊缝中存在工艺缺陷、焊缝外形不合理、裂是由于罐体的设计问题导致罐体后部支撑位置产生焊接接头设计不合理等原因，焊接结构会产生应力集较大的应力集中现象，在交变应力的作用下发生了疲中现象。在交变载荷作用下，应力集中会引起脆性材料断裂；使构件及焊缝产生疲劳裂纹。因此，采用球形劳破坏。封头的液化气体罐车的结构设计问题构成了其焊缝开(2)在继续采用球形封头和相同充装系数的前提裂的主要原因。下，减小罐体的尺寸，适当的增大加强板面积，以缓解3．2疲劳破坏应力集中现象。(3)改善焊缝几何形状、调整应力场的分布、缓和根据断裂力学理论，疲劳破坏是裂纹在重复或

5、交变荷载作用下的不断开展；最后达到临界尺寸而出现集中应力；在易产生裂纹的缺口部位预制残余压应力，的断裂。所以，疲劳破坏的形成过程可以理解为疲劳或消除有不利影响的焊接残余应力；覆盖塑料等涂层，裂纹的萌生和逐渐扩展的过程。一般地说，疲劳破坏防止腐蚀介质环境的不利影响以提高焊接接头疲劳强经历三个阶段：裂纹的形成；裂纹的缓慢扩展和最后迅度。速断裂。对于焊接构件，裂纹源往往出现在焊缝焊趾(4)采用开破口，全焊透的焊接方式，并且采用高处，因为该处常有焊渣侵人。有的焊接构件疲劳破坏质量的焊条，如J427、J507等，以改善焊接质量，增大焊起源于焊缝内

6、部缺陷，如气孑L、欠焊、夹渣等。通过试接结构的承载能力。验发现，疲劳强度与应力幅有关，但应力集中是疲劳破(5)改变罐体与车底架的连接方式，采用高强度螺坏最关键的因素。栓连接方式，并及时的检查螺栓预紧情况，以改善交变在焊接结构中焊接缺陷对疲劳强度的影响不可忽应力引起的罐体的冲击力。视，大量的试验结果表明：焊接接头的抗疲劳性能和母(6)液化气体罐车使用单位要建立健全罐车的安材相比要低得多，其中最主要的原因是焊接缺陷使焊全管理制度，严格按照相关标准规范进行定期检验；控接结构产生了应力集中，而疲劳裂纹极易在高应力峰制重装量，严禁超装。56江西化

7、工2015年第3期(7)提高车辆驾驶人员的安全意识，控制车速，并强度的影响[J]．机械工程与自动化，2010(2)．改善路况，以减小车辆的颠簸引起的交变应力。[2]汤怀志，晓明．液化气体罐车发展回顾[J]．专用汽车，2009．2．参考文献[3]崔国英，姚志英．焊接接头的应力集中及其对疲劳[1]周瑾，祁文军，薛强．浅谈应力集中对焊接接头疲劳强度的影响[J]．金属加工，2008(16)．AnalysisofWeldCrackingonLiquefiedGasMobileTankLIUJin—MangTANYueLIWeiXIALi(Guan

8、gdongInstateofSpecialEquipmentInspectionandResearch，GuangdongFoshan528251)Abstract：Thereasonofweldcrack