焊接工艺对不锈钢角焊缝连接试件力学性能影响研究
2021-03-02李志林梁耀华
工程力学 2021年2期
李志林,杨 璐,崔 瑶,尹 飞,梁耀华
(1.北京工业大学,城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124;2.北京工业大学,北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心,北京100124;3.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁,大连 116024)
与传统的建筑材料如混凝土及钢材相比,不锈钢材料具有超强的耐腐蚀性、优良的力学性能以及突出的高、低温性能等,是一种理想的绿色建筑材料[1-3]。近年来随着国内外学者对不锈钢力学性能研究的不断深入,越来越多的建筑表现形式呈现在大众视野中[4-6]。
焊接是常用的钢结构连接形式,根据焊接工艺不同,焊接可分为电弧焊、气体保护焊、电渣焊及等离子焊等,不同的焊接工艺对焊缝的力学性能有较大的影响。国内外学者已经较早地针对普通钢材角焊缝连接的力学性能进行了较为系统及深入的研究[7-11]。
由于具有明显的应力-应变非线性特征,不锈钢与普通钢在材料的力学性能上存在着明显的差异[12-13]。对于不锈钢焊缝连接承载力的研究,国内外也尚处于起步阶段。金晓兰等[14]对国产奥氏体型不锈钢角焊缝试件的力学性能进行了研究,指出在进行设计时,应根据不同的焊接工艺确定角焊缝强度值,同时建议不考虑正面角焊缝强度提高的影响。笔者研究团队[15-19]对双相型S22053及奥氏体型S30408不锈钢正面及侧面角焊缝进行了试验研究及有限元分析,角焊缝试件采用手工电弧焊焊接而成,结果显示采用中国《不锈钢结构技术规程》(CECS 410:2015)[20]规定计算公式计算所得角焊缝承载力设计值偏于保守。……
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