郭文举 郭楠 马喜强 杨芳

摘要：针对Q235薄平板TIG焊接产生的失稳变形复杂且难以控制的问题，研究了薄平板失稳的判定方法，阐明了薄平板在整个焊接及冷却过程中的失稳变形状态，分析了薄平板焊接失稳演变机理。研究表明，Q235薄平板在TIG堆焊及冷却过程中，失稳变形状态由拱形逐渐向反马鞍形过渡;失稳变形由焊缝周边的压应力引起并且在焊接加热过程中发生;薄平板位移式的内应力加载方式使得失稳变形过程存在于两个变形拐点之间。

关键词：薄平板;焊接;失稳;变形;演变

中图分类号：TG404      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）12-0090-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.18

0    前言

薄平板焊接结构件具有外观良好、设计灵活、生产成本较低等优点，在提倡轻量化、经济性、低碳环保的汽车、轮船、航空航天等制造业中发挥着举足轻重的作用。

焊接失稳是一种压内力和拉应力相互作用产生的现象，当焊缝纵向收缩产生的残余压缩应力大于临界应力，结构将发生失稳变形。相对于由外载荷引起的矩形薄板失稳，薄平板的焊接失稳变形在压应力分布、加载方式等方面存在明显的不同，这是因为引起焊接薄板发生失稳的不是外部施加的载荷，而是存在于薄板内部与拉应力自平衡的焊接残余压应力。焊接残余压应力在板内与拉应力平衡，在纵向呈现中间为拉应力，两边为压应力的分布规律，不同于受压薄板内部均为压应力的分布规律。

为探明薄平板在焊接工艺中产生失稳的原因，国内外众多学者从薄平板失稳机理、失稳形态、失稳影响因素等方面进行了研究。……