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焊接结构复习资料

1.焊接结构与铆接结构相比有什么特点？

优点1）焊接接头强度高。

2）焊接构件设计灵活性大。

3）焊接接头密封性好。

4）焊前准备工作简单。

5）易于构件的变更和改型。

6）焊接构件的成品率高。

缺点1）焊接结构具有较大的焊接应力和变形

2）对应力集中敏感

3）焊接接头的性能不均匀

2.构件焊接性及影响因素。

与“材料焊接性”的概念相比，构件焊接性的意义更为广泛，它可以包括：

“材料的焊接适应性”、“设计的焊接可靠性”、“制造的焊接可行性”。

焊接残余应力和焊接变形是焊接性的重要组成部分，它影响到冷热裂纹的产生，使用性能并妨碍制造过程。

影响因素：

1）与材料相关的因素母材和填充材料的类型（化学）成分和显微组织

2）与设计有关的因素构件的形状、尺寸、支撑条件和负载、焊接类型、厚度和配置

3）与制造有关的因素焊接方法、速度、操作、坡口形状、焊接顺序、多层焊、定位焊、夹紧、预热和焊后热处理。

3.焊接内应力种类，温度应力产生原因。

分类：

按作用时期分:

焊接过程中出现的称瞬时应力（热应力或温度应力）;焊接后保留下来的称残余应力。

按分布范围分:

宏观内应力（范围一般与结构尺寸相当）、微观内应力（晶粒尺寸）和超微观内应力（晶格）。

温度应力产生原因：

热应力是由于构件不均匀受热引起的。

物体受热膨胀，冷却收缩，即温度变化引起变形。

若课、可自由变形，则变形是温度变化唯一反映，若受拘束，则在物体内部产生内应力，即为温度应力。

4.自由变形、外观变形和内部变形的区别。

1）自由变形:

一端固定的直杆均匀加热时，杆件将自由伸长△LT，所得的变形称之为自由变形。

2）外观变形:

假如杆件受到约束，实际只能伸长△Le，这是可见的变形，称之为外观变形。

3）内部变形:

由于存在约束，杆件在自由状态下所应有的变形与实际存在的变形有所不同，构件内部由于压缩而未表现出来的那部分变形△L，称为内部变形。

5.纵向和横向残余应力的分布与影响因素。

1）与焊缝方向平行的应力称为纵向应力，用σx表示。

（1）低碳钢情形：

对长板条和细长构件，焊缝及其附近区域中的纵向应力是拉应力，数值一般达到材料的屈服极限

（2）钛、铝合金的特殊性:

应力分布总的规律和低碳钢相似，但不同的材料引起纵向应力变化的规律不同。

①材焊缝中的纵向应力较低，一般仅为0.5~0.8σs（母材的屈服极限）。

②铝材焊缝中的纵向应力亦较低，一般仅为0.6~0.8σs（母材的屈服极限）。

（3）圆筒上环形焊缝引起的纵向应力（对圆筒来讲就是切向应力）的分布与平板不同。

①当圆筒直径与厚度之比较大时，σx的分布和平板上的情况相似。

切向的最大应力可以达到σs。

②当直径比较小时，σx有所降低。

2）垂直于焊缝方向的应力称为横向应力，用σy表示。

可分为两个组成部分:

是由于焊缝及其附近的塑性变形区的纵向收缩所引起的。

焊缝两端部分为压应力，中心部分为拉应力。

压应力的最大值比拉应力大得多。

对长焊缝来说中心部分的拉应力将有所降低，逐渐趋近于零。

是由焊缝及其附近塑性变形区的横向收缩的不同时性所引起的。

σ"y的分布与焊接方向、分段方法以及焊接顺序有关。

当从中间向两端焊时，σ"y的分布是中心部分为压应力，两端部分为拉应力。

如果从两端向中心部分焊接，则σ"y的分布是中心部分为拉应力，两端部分为压应力。

横向应力的两个组成部分σ'y和σ"y是同时存在的，最终的横向应力σy是它们两者的合成。

6.横向焊接应力产生的原因及分布规律？

焊接顺序对横向残余应力分布有何影响？

横向残余应力产生的直接原因是来自焊缝冷却时的横向收缩，间接原因来自焊缝的纵向收缩。

另外，表面以及内部不同的冷却速度和可能叠加的相变过程也可能影响应力的分布。

是由于焊缝及其附近的塑性变形区的纵向收缩所引起的。

焊缝两端部分为压应力，中心部分为拉应力。

压应力的最大值比拉应力大得多。

对长焊缝来说中心部分的拉应力将有所降低，逐渐趋近于零。

是由焊缝及其附近塑性变形区的横向收缩的不同时性所引起的。

当从中间向两端焊时，σ"y的分布是中心部分为压应力，两端部分为拉应力。

如果从两端向中心部分焊接，则σ"y的分布是中心部分为拉应力，两端部分为压应力。

横向应力的两个组成部分σ'y和σ"y是同时存在的，最终的横向应力σy是它们两者的合成。

7.焊接残余变形有哪些种类？

角变形产生的原因。

1.纵向变形：

---焊后沿焊接方向发生收缩。

2.横向变形：

---焊后垂直于焊接方向发生收缩。

3.挠曲变形：

─在穿过焊缝线并与板件垂直的平面内变形。

─非对称结构、焊缝不在构件中性线上时发生。

4.角变形：

─焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移。

─厚度方向的非均匀热分布造成紧靠焊缝线的变形。

5.波浪变形：

焊后构件呈波浪形，当板件较薄时，热热压缩应力造成失稳。

6.错边：

长度、厚度方向

7.扭转（螺旋形变形）

原因：

厚度方向温度分布不均匀─横向塑性变形不均匀→角变形

加热时─焊接面高温，产生压缩塑变;背面低温，甚至产生拉伸变形。

冷却后，产生弯曲变形，即角变形.

8.如何从设计上预防焊接变形？

如何从工艺上预防焊接变形。

设计：

1）合理的焊缝尺寸和形状a）对于板厚较大的对接接头，多取X型焊缝;厚度更大的，可采用U型，双U型，窄间隙深坡口焊缝。

b）在保证结构有足够的承载能力条件下，采用尽可能小的焊缝尺寸。

对不需进行强度计算的焊缝，选取最小的工艺上合理的焊缝焊脚尺寸，甚至用断续焊缝代替连续焊缝。

c）对于受力较大的T型接头或＋字型接头，在保证相同的强度条件下，采用开坡口焊缝比一般焊缝可以大大减少焊缝金属.d）当计算确定T型接头角焊缝时，采用连续焊缝，并采用双面角焊缝代替单面角焊缝。

e）设计的结构尽可能使大多数焊缝可采用自动焊，薄板结构采用CO2气保焊代替手工焊或气焊，用接触点焊代替熔化焊。

2）减小焊缝长度a.增加板厚提高板结构的稳定性和刚性;合理选择筋板形状及位置（Fig2-68）b.采用其它结构：

用型钢、冲压件代替焊接件.

3）合理选择结构形式和安排焊缝位置a.安排焊缝尽可能对称于截面中性轴b.由于横向收缩通常要比纵向收缩显著，应尽可能将焊缝布置在平行于变形于最小的方向。

c.在设计薄板结构时，要考虑不应由于焊接骨架而失稳。

d.设计时应考虑到采用简单装配焊接胎夹具的可能性。

工艺：

1）反变形（预防角变形和挠曲变形）改变构件焊前的形状，使其朝焊接变形相反的方向变形，焊后由于焊接变形而获得设计所要求的形态──利用变形消除变形。

2）刚性固定采用胎夹具或其它临时支承等方法，增加结构在焊接时的刚性，限制焊接变形。

3）选择合理的装配焊接顺序a.构件在装配过程中，把结构适当地分成部件，分别装配焊接，使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝在焊接过程中能比较自由地收缩而不影响整体结构。

b.分布在截面中性线两侧的焊缝，一般先焊的焊缝变形比较大，因此顺序总的规律是先焊焊缝少的一侧方向。

对于长焊缝，可用：

直通焊、分段退焊、分中焊、分中逐段退焊。

9.焊后矫正焊接变形的方法有哪些？

1.机械矫正法

用机械方法产生新的（拉伸）塑性变形，使原来缩短的部分得到延伸，达到矫正变形的目的。

a.压力机械矫正b.锤击：

锤击焊缝两侧使之延伸。

─延展焊缝及其周围塑性形区。

c.辗压：

辗压力

2.火焰加热矫正法

利用火焰加热产生的局部压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。

─对合金钢慎用，应控制温度和加热位置。

加热方法：

a.线状加热：

焊矩沿一条线或一组平行线加热，常用来消除角焊缝产生的角变形。

b.三角形加热：

在一个三角形面积上加热，用来消除框架的弯曲弯形c.点状加热：

在一组点上加热：

消除薄板结构中的变形d.松针加热：

沿两个彼此交叉的线段上加热，介于线、点状加热之间，由于两个方向上产生收缩和角变形，所以这种方法能产生均匀消除变形的效果。

e.十字状加热

10.在焊接过程中如何调节内应力。

焊后消除焊接内应力的主要方法。

在焊接过程中调节内应力的措施

（1）采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝。

先焊工作时受力较大的焊缝。

（2）在焊接封闭焊缝或其它刚性较大，自由度较小的焊缝时，可以来用反变形法来增加焊缝的自由度。

（3）锤击或碾压焊缝每焊一道焊缝用带小圆弧面的风枪或小手锤锤击焊缝区，使焊缝得到延伸，从而降低内应力。

锤击应保持均匀、适度，避免锤击过份产生裂纹。

辗压法，亦可有效地降低内应力。

（4）在结构适当部位加热使之伸长加热区的伸长带动焊接部位，使它产生一个与焊缝收缩方向相反的变形。

在冷却时，加热区的收缩和焊缝的收缩方向相同，使焊缝能自由地收缩，从而降低内应力。

焊后消除焊接内应力的方法

（1）整体高温回火

（2）局部高温回火处理

（3）机械拉伸法（过载法）

（4）温差拉伸法（又称低温消除应力法）

（5）振动法

11.焊接应力对焊接结构性能的影响（静载强度、稳定性、刚度等）

1）内应力对（结构强度）静载强度的影响:

如果材料具有足够的塑性,只要材料有足够的延性，能进行塑性变形，内应力的存在并不影响构件的承载能力。

也就是说对强度没有影响；如果材料没有足够的塑性，而是处于脆性状态,由于材料不能进行塑性变形，随着外力的增加，在构件上不可能产生应力均匀化，应力峰值不断增加，一直到达材料的强度极限σb，发生局部破坏，而最后导致整个构件断裂。

2）焊接残余应力对焊接结构疲劳强度的影响

3）内应力对机械加工精度的影响

a.在焊接丁字形零件上加工一个平面，会引起工件的挠曲变形。

b.焊接齿轮箱的轴孔，加工第二个轴孔所引起的变形将影响第一个已加工过的轴孔的精度。

保证加工精度的最彻底的办法是先消除焊接内应力然后再进行机械加工—去应力退火。

4）内应力对受压杆件稳定性的影响

当受压构件在弹性极限以上工作时，其临界应力与材料的弹塑性参数：

屈服极限、冷作硬化指数等有关。

构件截面上的压缩内应力将与外载所引起的压应力叠加。

应力的叠加使压应力区先期到达屈服极限σs，该区应力不再增加，从而使该区丧失进一步承受外力的能力。

这样就相当于削弱构件的有效面积。

构件截面中的拉应力与外载引起的压应力方向相反，使这部分截面积中的应力晚于其它部分到达屈服极限σs，该区还有可能继续承受外力。

5）对刚度的影响

假使构件中存在着与外力方向一致的内应力，而内应力的数值又达到σs，则在外力作用下刚度将降低，而且在卸载后构件的原来尺寸也不能完全恢复。

焊接构件经过—次加载和卸载后，如再加载，只要其大小不超过前一次，内应力就不再起作用，外载也不影响内应力的分布。

6）内应力对应力腐蚀开裂的影响

12.影响焊接接头性能的主要因素。

（A）在力学方面影响焊接接头性能的因素:

接头形状的不连续性;

焊接缺陷;

残余应力;

焊接变形.

焊接接头的加强高和施焊中可能造成的接头错位等接头形状的不连续性，都是应力集中的根源。

特别是焊接缺陷中的未焊透和焊接裂纹，往往是接头破坏的起点。

（B）在材质方面影响焊接接头性能的因素:

热循环引起的组织变化;

焊接过程中的热塑性变形循环所产生的材质变化;

焊后热处理和矫正变形等工序，都可能影响接头性能。

14.焊缝和焊接接头的类型

熔焊的焊缝主要有对接焊缝和角焊缝---是焊缝的基本形式。

（A）对接焊缝：

对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形等坡口。

（B）角焊缝a.角焊缝的分类（a）按其截面形状可分为四种（b）按其承载方向可分为三种：

焊缝与载荷相垂直的正面角焊缝；焊缝与载荷倾斜的斜向角焊缝；焊缝与载荷相平行的侧面角焊缝b.与对接焊缝比较，在力学性能方面具有许多特点。

1）熔焊接头的基本型式有四种：

对接接头、搭接接头、丁字接头、角接头

a）对接接头从力学角度看是比较理想的接头型式。

在焊接结构上和焊接生产中，常见的对接焊缝方向是与载荷方向垂直的；也有与载荷方向成斜角的斜缝对接接头。

b）搭接接头有多种型式，如一般搭接接头、开槽焊和塞焊（或称电铆焊）以及锯齿状搭接等。

c）丁字（十字）接头是将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头。

丁字（十字）接头是典型的电弧焊接头，能承受各种方向的力和力矩。

d）角接头多用于箱形构件上最简单的角接头，但承载能力差；采用双面焊缝从内部加强的角接头，承载能力较大.

2）压焊接头

电阻焊中的点焊和缝焊多采用搭接接头，高频电阻焊一般用对接接头（也有搭接），电阻对焊采用对接，摩擦焊有对接和搭接。

3）钎焊接头

基本类型为对接接头和搭接接头。

15.开坡口的目的、依据和应考虑的主要问题。

对接焊缝开坡口的根本目的是为了确保接头的质量及其经济性。

坡口型式的选择主要取决于板材厚度、焊接方法和工艺过程。

对接焊缝开坡口必须考虑以下几个问题：

（a）焊接材料的消耗量，对于同样厚度的焊接接头，采用X形坡口比V形坡口能省较多的焊接材料、电能和工时，构件越厚节省的越多。

（b）可焊到性，它是选择坡口型式的重要条件之一。

通常要根据构件能否翻转，翻转难易，或内外两侧的焊接条件而定。

对不能翻转的和内径较小的容器、转子及轴类的对接焊缝，为了避免大量的仰焊和不能或不便从内侧施焊，都宜采用V形或U形坡口。

（c）坡口加工，V形和X形坡口可用气割或等离子切割，亦可用机械切削加工。

但，U形和双U形坡口，一般需用刨边机加工。

（d）焊接变形，采用不适当的坡口型式容易产生较大的焊接变形，如果坡口型式适宜，工艺合理，则可有效地减小焊接变形。

16.应力集中、焊接接头应力集中的原因

由于焊缝的形状和焊缝布置的特点，焊接接头工作应力的分布是不均匀的。

其最大应力值σmax比平均应力值σm高，这种情况称之为应力集中。

在焊接接头中产生应力集中的原因：

a．焊缝中的工艺缺陷，如气孔、夹渣、裂缝和未焊透等，其中裂纹和未焊透引起的应力集中严重。

b．不合理的焊缝外形，如对接焊缝加厚高过大，可形成较大的应力集中。

在焊接生产中，常使焊缝略高于母材板面，高出部分称之为加厚高；

c．设计不合理的焊接接头，如接头截面的突变，加盖板的对接接头等，会造成严重的应力集中。

焊缝布置不合理也可能引起应力集中，例如只有单侧焊缝的丁字接头。

17.对接接头和T型、搭接接头的应力分布规律

a．对接接头

KT的大小，主要与加厚高c和焊缝向母材过渡的半径r有关。

减小r和增大c，则KT增加。

对接接头外形的变化与其它接头相比是不大的，所以它的应力集中较小，而且易于降低和消除.因此，对接接头是最好的接头形式，不但静载可靠，而且疲劳强度也高

b．丁字接头（十字接头）

由于丁字接头（十字接头）焊缝向母材过渡较急剧。

接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀，在角焊缝的根部和过渡处都有很大的应力集中。

c．搭接接头

1）正面角焊缝的工作应力分布:

在正面角焊缝的焊接接头中，应力分布是很不均匀的。

2）侧面角焊缝的工作应力分布:

用侧面角焊缝连接的搭接接头中，其应力分布更为复杂在焊缝中既有正应力又有切应力，切应力沿侧面焊缝长度上的分布是不均匀的，它与焊缝尺寸、断面尺寸和外力作用点的位置等因素有关。

3）联合角焊缝搭接接头中的工作应力分布:

既有侧面角焊缝又有正面角焊缝的搭接接头称为联合角焊缝搭接接头。

联合角焊缝搭接接头比只用侧面角焊缝焊成的搭接接头在A-A截面上的正应力分布较为均匀，最大切应力τmax降低，故在A-A截面两端点上的应力集中得到改善。

18.工作焊缝和联系焊缝

工作焊缝：

一种与被连接的元件是串联的，它承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结构就立即失效。

这种焊缝称为工作焊缝，其应力称为工作应力。

联系焊缝：

另一种焊缝与被连接件是并联的，它传递很小的载荷，主要起元件之间相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。

这种焊缝称为联系焊缝，对应的应力称为联系应力。

在设计时无需计算联系焊缝的强度，工作焊缝的强度必须计算。

对于具有双重性的焊缝，它既有工作应力又有联系应力，则只计算工作压力，而不考虑联系应力。

19.焊接接头强度计算的假设内容

（一）残余应力对于接头强度没有影响；

（二）焊趾处和加厚高等处的应力集中，对于接头强度没有影响；

（三）接头的工作应力是均布的，以平均应力计算；

（四）正面角焊缝与侧面角焊缝的强度没有差别；

（五）焊脚尺寸的大小对于角焊缝的强度没有影响；

（六）角焊缝都是在切应力作用下破坏的，按切应力计算强度；

（七）角焊缝的破断面（计算断面）在角焊缝截面的最小高度上，其值等于内接三角形高度a，称a为计算高度。

（八）加厚高和少量的熔深对于接头的强度没有影响，但埋弧自动焊和CO2保护焊的熔深较大应予考虑。

20.金属断裂的类型和特点

1）按照断裂前塑性变形大小将断裂分为

延性断裂（亦称为塑性断裂和韧性断裂）断裂前有较大（或明显的）的塑性变形。

断口特征:

宏观：

纤维状，色质灰暗;

微观：

大小不等的韧窝。

韧窝的实质是材料微区塑性变形形成空洞聚集和长大导致材料断裂所留下的圆形或椭圆形凹坑。

脆性断裂：

断裂前没有或只有少量塑性变形，断裂突然发生并快速发展（裂纹扩展速率可高达1500~2000米/秒）。

断口特征：

宏观：

结晶状，平齐而光亮，有闪亮小刻面。

微观：

平坦的解理台阶与河流花样。

2）按断裂路径,断裂可分为穿晶或沿晶;

穿晶断裂可以是循解理面、滑移面或晶体学面的分离;宏观上看可以是脆性断裂,也可以是延性断裂。

沿晶断裂多数是脆性断裂，断口呈冰糖状。

21.影响金属脆性断裂的因素

（一）应力状态的影响

在不同的加载方式下，当σmax未达到抗拉强度前，τmax先达到屈服点，则发生塑性变形后形成延性断裂;反之在τmax达到屈服点前，σmax先达到抗拉强度，则发生脆性断裂。

提高τmax/σmax值的加载方式或应力状态都有利于产生塑性变形，反之则有利于脆性断裂。

（二）温度的影响

随着温度的降低，破坏方式会发生变化，即从塑性破坏变为脆性破坏。

这是因为随着温度的降低，发生解理断裂的危险性增大，材料的剪切屈服限增大，而正断抗力相对不变。

（三）加载速度的影响

提高加载速度能促使材料脆性破坏，其作用相当于降低温度。

（四）材料状态的影响

1．厚度的影响

（1）厚板在缺口处容易形成三轴拉应力。

（2）冶金因素：

一般说来，生产薄板时压延量大，轧制温度较低，厚板轧制次数少，终轧温度较高，组织疏松，内外层均匀性较差。

2．晶粒度影响：

晶粒越细，其转变温度越低。

3．化学成分的影响：

钢中的C、N、O、H、S、P增加钢的脆性。

另一些元素加Mn、Ni、Cr、V，如果加入量适当则有助于减少钢的脆性。

22.能用能量理论解释脆性材料和金属材料（塑性材料）的裂纹扩展条件的区别？

①脆材料裂纹扩展的临界条件是：

此时系统能量随a的变化出现极大值。

此前，裂纹扩展，其系统能量增加。

即裂纹每扩展一微量所能释放的能量小于裂纹每扩展一微量所需要的能量，因此裂纹不能扩展；此后，裂纹扩展其系统能量减少，即释放的能量大于裂纹扩展所需要的能量，因此裂纹将继续自动扩展，导致发生脆性破坏。

②金属材料中，当裂纹扩展时，裂纹前端局部地区要发生一定的塑性变形。

裂纹扩展所释放的变形能不仅用于前述的表面能，更重要的是用于裂纹扩展前的塑性变形。

裂纹扩展的临界条件是：

大多数金属材料的塑性变形能P比γ大得多，因此γ可忽略不计，此时裂纹扩展的临界条件可写成：

即塑性变形是阻止裂纹扩展的主要因素。

23.分析塑性变形是阻止金属材料裂纹扩展的主要因素。

金属材料裂纹扩展的临界条件是：

大多数金属材料的塑性变形能P比γ大得多，因此γ可忽略不计，此时裂纹扩展的临界条件可写成：

即塑性变形是阻止裂纹扩展的主要因素。

24.用转变温度法评定材料断裂时的评定标准

对于一定的加载方式（应力状态），当温度降至某一临界值时，将出现延性到脆性断裂的转变。

这个温度称之为转变温度。

转变温度随最大切应力与最大正应力之比值的降低而提高。

带缺口的试样的比值比光滑试样低，拉伸试样的比值比扭转试样低，因此转变温度前者比后者高。

25.能量理论结果的推导

26.焊接结构制造工艺特点对脆断的影响

（一）应变时效引起的局部脆性

它大大降低了材料延性，提高材料的转变温度，使材料的缺口韧性和断裂韧性值下降。

热应变时效的影响比冷变形时效更不利。

焊后热处理（550~560℃）可以消除两类热应变时效对低碳钢及一些合金结构钢的影响，恢复其韧性。

因此对应变时效敏感的一些钢材，焊后热处理不但消除焊接残余应力，而且改变局部脆性，这对防止结构脆断是有利的。

（二）金相组织改变对脆性的影响

热影响区的显微组织主要取决于钢材的原始显微组织、材料的化学成分、焊接方法和线能量。

对于一定的钢种和焊接方法来说，热影响区的组织主要取决于焊接工艺参量，也就是线能量，因此合理选择线能量十分重要，特别是对高强钢更是如此。

实践证明，过小的线能量造成淬硬组织并易产生裂纹，过大的线能量则造成晶粒粗大和脆化，降低材料的韧性。

（三）焊接缺陷的影响

裂纹是最危险的缺陷，除去裂纹以外，咬肉、未焊透、外形不良等焊缝缺陷，都产生应力集中和可能引起脆性破坏。

（四）角变形和错边的影响

在焊接接头中，角变形和错边都引起附加弯曲应力，对结构脆性破坏有影响。

尤其是对塑性较低的高强朗，更是如此。

（五）残余应力和塑性变形的影响

试验温度在材料的转变温度以上时，残余应力对脆断强度无不利影响；

试验温度在转变温度以下试验时，则拉伸残余应力有不利影响。

它将和工作应力迭加共同起作用，在外加载荷很低时，发生脆性破坏，即所谓低应力破坏。

当工作应力较低时,裂纹可能中止扩展。

当工作应力较大时，裂纹将一直扩展至结构破坏。

27.预防焊接结构脆性断裂指施

一、正确选用材料：

选择材料的基本原则是既要保证结构的安全使用，又要考虑经济效果。

应使所选用的钢材和焊接用填充金属在使用温度下具有合格的缺口韧性，其含义是：

第一、在结构工作条件下，焊缝、热影响区、熔合线的最脆部位应有足够的抗开裂性能，母材应具有一定的止裂性能。

第二、随着钢材强度的提高，断裂韧性和工艺性一般都有所下降。

因此，不宜采用比实际需要强度更高的材料。

特别不应该单纯追求强度指标，忽视其它性能。

二、采用合理的焊接结构设计

（一）尽量减少结构或焊接接头部位的应力集中

（二）在满足结构的使用条件下，应当尽量减少结构的刚度，以期降低应力集中和附加应力的影响。

（三）不采用过厚的截面，由于焊接可以连接很厚的截面，所以设计者在焊接结构中常会选用比一般铆接结构厚得多的截面。

（四）重视附件或不受力焊缝的设计

（五）减少和消除焊接残余拉伸应力的不利影响。

28.焊接结构的两种设计原则。

罗伯逊止裂试验有哪两种？

各自的特点是什么？

一、防止断裂引发原则。

要求结构的一些薄弱环节具有一定的抗开裂性能；

二、止裂原则。

要求一旦裂纹产生。

材料应具有将其止住的能力，即止裂性能。

罗伯逊试验包括：

ESSO、双重拉伸试验

29.疲劳断裂过程和疲劳断口宏观、微观特征

疲劳断裂的过程一般由三个阶段组成：

①在应力集中处产生初始疲劳裂纹；②裂纹稳定扩展；③失稳断裂。

断口宏观特征：

①疲劳裂纹源区：

小；②疲劳裂纹扩展区：

常呈现为贝壳状或海滩波纹状条纹,而且条纹推进线一般从裂纹源开始向四周推进呈弧形线条,并且垂直于疲劳裂纹的扩展方向;③瞬时断裂区：

疲劳裂纹扩展到临界尺寸后发生快速破断,特征与静载拉伸断口中快速破坏的放射区及