三级检验员焊接检验基础知识复习材料Word下载.docx

1、 F t tL1受压时的强度计算公式为 L1式中 F接头所受的拉力或压力（N）；L焊缝长度（cm）；1接头中较薄板的厚度（cm）； 接头受拉（t） 或受压（）时焊缝中所承受的应力（N/cm2） t焊缝受拉时的许用应力（N/cm2）焊缝受压时的许用应力（N/cm2）计算例题两块板厚为5mm、宽为500mm的钢板对接焊在一起，两端受28400N的拉力，材料为Q235-A钢，试校核其焊缝强度。解：查表得t=14200 N/cm2。 根据已知条件，在上述公式中，F=28400N，L=500mm=50cm，1=5mm=0.5cm，代入计算为F28400t 1136N/cm214200N/cm2 L150

2、0.5该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作安全。38举例说明对接接头受剪切时的静载强度计算。受剪切时的强度计算公式为Q= Q接头所受的切力（N）； 1接头中较薄板的厚度（cm）；接头焊缝中所承受的切应力（N/cm2）；焊缝许用切应力（N/cm2）两块板厚为10mm的钢板对接焊，焊缝受29300N的拉力，材料为Q235-A钢，试设计焊缝的长度（钢板宽度）。查表得=9800 N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，Q=29300N，1=10mm=1cm，代入计算为QL 2.99cm = 29.9mm1 19800取L = 30mm。即当焊缝长度（板宽）为30mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。3

3、9举例说明对接接头受弯矩时的静载强度计算。受水平板面内弯矩的强度计算公式为6M1=1 L2受垂直板面内弯矩的强度计算公式为6M2t 12 L M1水平板面内弯矩（N/cm2）；M2垂直板面弯矩（N/cm2）；L 焊缝长度（cm）；接头受弯矩作用时焊缝中所承受的应力（N/cm2）；t 焊缝受弯时的许用应力（N/cm2）。两块厚度相同钢板的对接接头，材料为16MnR钢，钢板宽度为30mm，受垂直板面弯矩300000Ncm，试计算焊缝所需的厚度（板厚）。查表得t =20100 N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，M2=300000Ncm，L=300mm=30cm，代入计算为取1=18mm，即当焊

4、缝厚度（板厚）为18mm时，该对接接头焊缝强度能满足要求。40举例说明搭接接头受拉（压）时的静载强度计算。各种搭接接头的受力情况，见图32。三种焊缝的计算公式为正面搭接焊缝受拉（压）的计算公式为=1.4KL侧面搭接焊缝受拉（压）的计算公式为联合搭接焊缝受拉（压）的计算公式为0.7KL F搭接接头受的拉（压）力（N）；K焊脚尺寸（cm）；L正、侧面焊缝总长（cm）； 搭接接头角焊缝受的切应力（N/cm2）；焊缝金属许用切应力（N/cm2）； 将100mm10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢板上见图33。受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的合理尺寸K和L应该是多少？从材料手册查得角钢断面积S19.

5、2cm2；许用应力16000 N/cm2，焊缝许用应力10000 N/cm2。角钢的允许载荷为FS19.216000307200N假定接头上各段焊缝中的切应力都达到焊缝许用切应力值，即。若取K10mm，采用手弧焊，则所需的焊缝总长为F307200L 43.9cm0.7K 0.7110000角钢一端的正面角焊缝L3100mm，则两侧焊缝总长度为339mm。根据材料手册查得角钢的拉力作用线位置e28.2mm，按杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角焊缝载荷的28.3%。28.3L2 339 96mm 100另外一侧的侧面角焊缝长度L1应该为 100-28.3 L1 339 243mm100取L

6、1250mm，L2100mm。41举例说明搭接接头受弯矩时的静载强度计算。搭接接头受弯矩的情况，见图34a。计算公式为 M作用在接头上的外加弯矩（N/cm2）；H搭接板宽度（cm）；焊脚的许用切应力（N/cm2）。由三面焊缝组成的悬臂搭接接头（图34），当焊缝总长为500mm，K10mm时，在梁的端头作用一弯矩M2800000Ncm，试验计算接头是否安全？已知焊缝作用切应力10000 N/cm2。42举例说明搭接接头受偏心载荷时的静载强度计算。如果搭接接头承受的载荷是垂直X轴方向的偏心载荷F见图35， 此时焊缝中既有由弯矩MFL引起的切应力M（由来1公式计算）,又是有由切力QF引起的切应力Q为

7、一偏心受载的搭接接头（图35），已知焊缝长h400mm，l0100mm，焊脚尺寸K10mm，外加载荷F30000N，梁长L100cm，试校核焊缝强度。焊缝的许用切应力10000N/cm2。分别计算M 、Q：43举例说明T形接头受平行于焊缝载荷时的静载强度计算。T形接头及其受载荷的情况，见图36a。如果接头开坡口并焊透，其强度按对接接头计算，焊缝金属截面等于母材截面（Sh）。如果接头开I形坡口，此时产生最大切应力的危险点在焊缝的最上端，该点同时作用有两个切应力：一个是由MFL引起的M；另一个是由QF引起的Q。M、Q的44什么是焊接结构的疲劳断裂？疲劳断裂的过程由三个阶段所组成：1）在承受重复载荷

8、的结构的应力集中部位产生疲劳裂纹（此时结构所受应力低于弹性极限）。2）疲劳裂纹稳定扩展。3）结构断裂。据统计，由于疲劳而失效的金属结构，约占失效结构的90%。焊接结构较其它结构（如铆接结构）更容易产生疲劳断裂，这是因为： 1）铆接结构的疲劳裂纹发展遇到钉孔或板层间隔会受阻，焊接结构由于其整体性，一旦产生裂纹，裂纹扩展不受阻止，直至整个构件断裂。 2）焊接连接不可避免地存在着产生应力集中的夹渣、气孔、咬边等缺陷。3）焊缝区存在着很大的残余拉应力。几个典型的焊接结构疲劳断裂事例见图37。图37a为直升飞机起落架的疲劳断裂。裂纹从应力集中很高的角接板尖端开始，该机飞行着陆2118交后发生破坏，属于低

9、周疲劳。图37b为载重汽车底架纵梁的疲劳断裂。该梁板厚5mm，承受反复的弯曲应力，在角钢和纵梁的焊接处，因应力集中很高而产生疲劳裂纹而破坏，此时该车已运行30000km。45试述焊接接头形式对疲劳极限的影响。焊接结构中，在接头部位由于具有不同的应力集中，将对接头的疲劳极限产生程度不同的不利影响。对接接头对接接头从焊缝至母材的形状变化不大，应力集中比其它接头要小，所以在所有的接头形式中具有最高的疲劳极限。但是过大的余高会增加应力集中，使疲劳极限下降。T形接头这种接头由于在焊缝向基本金属过渡处有明显的截面变化，应力集中系数比对接接头的应力集中系数高，因此其疲劳极限远低于对接接头。提高T形接头疲劳极

10、限的根本措施是开坡口焊接和加工焊缝过渡区使之圆滑过渡。搭接接头这是一种疲劳极限最低的接头形式，特别是在原来对接接头的基础上，增加盖板来进行“加强”，其结果适得其反，这种盖板非但没有起到“加强”作用，反而使原来疲劳极限较高的对接接头被大大地削弱了。46试述焊接缺陷对疲劳极限的影响。焊接缺陷对焊接接头的疲劳极限产生重大的不利影响，这种不利影响与焊接缺陷的种类、尺寸、方向和位置有关。片状缺陷（如裂纹、未熔合、未焊透）比带圆角的缺陷（如气孔、点状夹渣）影响大。表面缺陷比内部缺陷影响大。与作用力方向垂直的片状缺陷的影响比其它方向大。位于残余拉应力区内的缺陷的影响比在残余应力区内的大；位于应力集中区内的缺陷（如焊趾裂纹）的影响比在均匀应力区中同样缺陷影响大。咬边和