焊接疲勞強度與什麼關系不大

⑴ 金屬材料的疲勞強度與什麼有關

金屬材料疲勞斷裂的特點是： （1）載荷應力是交變的； （2）載荷的作用時間專較長屬； （3）斷裂是瞬時發生的； （4）無論是塑性材料還是脆性材料，在疲勞斷裂區都是脆性的。 所以，疲勞斷裂是工程上最常見、最危險的斷裂形式。 金屬材料的疲勞現象，按條件不同可分為下列幾種： （1）高周疲勞：指在低應力（工作應力低於材料的屈服極限，甚至低於彈性極限）條件下，應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。 （2）低周疲勞：指在高應力（工作應力接近材料的屈服極限）或高應變條件下，應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由於交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用，因而，也稱為塑性疲勞或應變疲勞。 （3）熱疲勞：指由於溫度變化所產生的熱應力的反復作用，所造成的疲勞破壞。 （4）腐蝕疲勞：指機器部件在交變載荷和腐蝕介質（如酸、鹼、海水、活性氣體等）的共同作用下，所產生的疲勞破壞。 （5）接觸疲勞：這是指機器零件的接觸表面，在接觸應力的反復作用下，出現麻點剝落或表面壓碎剝落，從而造成機件失效破壞。

⑵ 結構或節點的疲勞強度與哪些因素有關

結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞，這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生。與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷，而這些缺陷就成為裂縫的起源，在疲勞破壞過程中，可以認為不存在裂
紋形成這個階段。因此，鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階
段。裂紋的擴展是十分緩慢的，而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的。在裂紋擴
展部分，斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合，表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑，而瞬面斷裂
的裂口比較粗糙並呈顆粒狀，具有脆性斷裂的特徵。
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中。這同樣是影響鋼
結構和鋼構件疲勞強度的主要因素。但在鋼結構和鋼構件中，產生應力集中的原因則極
為復雜，因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多。
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中，如梁與柱的連接節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處。此外，對於非焊接結構，有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕，軋鋼時的夾渣、分層，切割邊的不平整，冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等。對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷，缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧
處的不平整、焊接裂紋等等。
除此之外，還有結構和構件中的殘余應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲
勞強度有影響。在有腐蝕性介質的環境中，疲勞裂紋擴展的速率會受到不利的影響。

請採納~

⑶ 誰知道鋼材焊縫位置的疲勞應力與母材的疲勞應力有多大的區別

靜載強度對焊接結構疲勞強度的影響

在鋼鐵材料的研究中，人們總是希望材料具有較高的比強度，即以較輕的自身重量去承擔較大的負載重量，因為相同重量的結構可以具有極大的承載能力；或是同樣的承載能力可以減輕自身的重量。所以高強鋼應運而生，也具有較高的疲勞強度，基本金屬的疲勞強度總是隨著靜載強度的增加而提高。

但是對於焊接結構來說，情況就不一樣了，因為焊接接頭的疲勞強度與母材靜強度、焊縫金屬靜強度、熱影響區的組織性能以及焊縫金屬強度匹配沒有多大的關系，也就是說只要焊接接頭的細節一樣，高強鋼和低碳鋼的疲勞強度是一樣的，具有同樣的S-N曲線，這個規律適合對接接頭、角接接頭和焊接梁等各種接頭型式。Maddox研究了屈服點在386—636MPa之間的碳錳鋼和用6種焊條施焊的焊縫金屬和熱影響區的疲勞裂紋擴展情況，結果表明：材料的力學性能對裂紋擴展速率有一定影響，但影響並不大。在設計承受交變載荷的焊接結構時，試圖通過選用較高強度的鋼種來滿足工程需要是沒有意義的。只有在應力比大於+0.5的情況下，靜強度條件起主要作用時，焊接接頭母材才應採用高強鋼。

造成上述結果的原因是由於在接頭焊趾部位沿溶合線存在有類似咬邊的熔渣楔塊缺陷，其厚度在0.075mm-0.5mm，尖端半經小於0.015mm。該尖銳缺陷是疲勞裂紋開始的地方，相當於疲勞裂紋形成階段，因而接頭在一定應力幅值下的疲勞壽命，主要由疲勞裂紋的擴展階段決定。這些缺陷的出現使得所有鋼材的相同類型焊接接頭具有同樣的疲勞強度，而與母材及焊接材料的靜強度關系不大。
接頭類型的影響

焊接接頭的形式主要有：對接接頭、十字接頭、T形接頭和搭接接頭，在接頭部位由於傳力線受到干擾，因而發生應力集中現象。

對接接頭的力線干擾較小，因而應力集中系數較小，其疲勞強度也將高於其他接頭形式。但實驗表明，對接接頭的疲勞強度在很大范圍內變化，這是因為有一系列因素影響對接接頭的疲勞性能的緣故。如試樣的尺寸、坡口形式、焊接方法、焊條類型、焊接位置、焊縫形狀、焊後的焊縫加工、焊後的熱處理等均會對其發生影響。具有永久型墊板的對接接頭由於墊板處形成嚴重的應力集中，降低了接頭的疲勞強度。這種接頭的疲勞裂紋均從焊縫和墊板的接合處產生，而並不是在焊趾處產生，其疲勞強度—般與不帶墊板的最不佳外形的對接接頭的疲勞強度相等。

十字接頭或T形接頭在焊接結構中得到了廣泛的應用。在這種承力接頭中，由於在焊縫向基本金屬過渡處具有明顯的截面變化，其應力集中系數要比對接接頭的應力集中系數高，因此十字或T形接頭的疲勞強度要低於對接接頭。對未開坡口的用角焊縫連接的接頭和局部熔透焊縫的開坡口接頭，當焊縫傳遞工作應力時，其疲勞斷裂可能發生在兩個薄弱環節上，即基本金屬與焊縫趾端交界處或焊縫上。對於開坡口焊透的的十字接頭，斷裂一般只發生在焊趾處，而不是在焊縫處。焊縫不承受工作應力的T形和十字接頭的疲勞強度主要取決於焊縫與主要受力板交界處的應力集中，T形接頭具有較高的疲勞強度，而十字接頭的疲勞強度較低。提高T形或十字接頭疲勞強度的根本措施是開坡口焊接，並加工焊縫過渡處使之圓滑過渡，通過這種改進措施，疲勞強度可有較大幅度的提高。

搭接接頭的疲勞強度是很低的，這是由於力線受到了嚴重的扭曲。採用所謂「加強」蓋板的對接接頭是極不合理的，由於加大了應力集中影響，採用蓋板後，原來疲勞強度較高的對接接頭被大大地削弱了。對於承力蓋板接頭，疲勞裂紋可發生在母材，也可發生在焊縫，另外改變蓋板的寬度或焊縫的長度，也會改變應力在基本金屬中的分布，因此將要影響接頭的疲勞強度，即隨著焊縫長度與蓋板寬度比率的增加，接頭的疲勞強度增加，這是因為應力在基本金屬中分布趨於均勻所致。

2.2.2 焊縫形狀的影響

無論是何種接頭形式，它們都是由兩種焊縫連接的，對接焊縫和角焊縫。焊縫形狀不同，其應力集中系數也不相同，從而疲勞強度具有較大的分散性。

對接焊縫的形狀對於接頭的疲勞強度影響最大。

(1) 過渡角的影響 Yamaguchi等人建立了疲勞強度和基本金屬與焊縫金屬之間過渡角(外鈍角)的關系。試驗中W(焊縫寬度)和h(高度)變化，但h/W比值保持不變。這意味著夾角保持不變，試驗結果表明，疲勞強度也保持不變。但如果W保持不變，變化參量h，則發現h增加，接頭疲勞強度降低，這顯然是外夾角降低的結果。

(2) 焊縫過渡半徑的影響Sander等人的研究結果表明焊縫過渡半徑同樣對接頭疲勞強度具有重要影響，即過渡半徑增加(過渡角保持不變)，疲勞強度增加。

角焊縫的形狀對於接頭的疲勞強度也有較大的影響。

當單個焊縫的計算厚度a與板厚B之比a/B<0.6～0.7時，一般斷裂於焊縫；當a/B>0.7時，一般斷於基本金屬。但是增加焊縫尺寸對提高疲勞強度僅僅在一定范圍內有效。因為焊縫尺寸的增加並不能改變另一薄弱截面即焊趾端處基本金屬的強度，故充其量亦不能超過該處的疲勞強度。Soete，Van Crombrugge採用15mm厚板用不同的角焊縫施焊，在軸向疲勞載荷下的試驗發現，焊縫的焊腳為13mm時，斷裂發生在焊趾處基本金屬或焊縫中。當焊縫的焊腳小於此值時，疲勞斷裂發生在焊縫上；當焊腳尺寸為18mm時斷裂發生在基本金屬中。據此他們提出極限焊腳尺寸：S=0.85B 式中S為焊腳尺寸，B為板厚。可見縱使焊腳尺寸達到板厚時(15mm)，仍可得焊縫處的斷裂結果，這一結果與理論結果符合得很好。

2.2.3 焊接缺陷的影響

焊趾部位存在有大量不同類型的缺陷，這些不同類型的缺陷導致疲勞裂紋早期開裂和使母材的疲勞強度急劇下降（下降到80%）。焊接缺陷大體上可分作兩類：面狀缺陷(如裂紋、未熔合等)和體積型缺陷（氣孔、夾渣等），它們的影響程度是不問的，同時焊接缺陷對接頭疲勞強度的影響與缺陷的種類、方向和位置有關。

1)裂紋 焊接中的裂紋，如冷、熱裂紋，除伴有具有脆性的組織結構外，是嚴重的應力集中源，它可大幅度降低結構或接頭的疲勞強度。早期的研究己表明，在寬60mm、厚12.7mm的低碳鋼對接接頭試樣中，在焊縫中具有長25mm、深5.2mm的裂紋時(它們約占試樣橫截面積的10%)，在交變載荷條件下，其2×106循環壽命的疲勞強度大約降低了55%~65%。

2)未焊透 應當說明，不一定把未焊透均認為是缺陷，因為有時人為地要求某些接頭為周部焊透，典型的例子是某些壓力容器接管的設計。未焊透缺陷有時為表面缺陷（單面焊縫），有時為內部缺陷(雙面焊縫)，它可以是局部性質的，也可以是整體性質的．其主要影響足削弱截面積和引起應力集中。以削弱面積10%時的疲勞壽命與未含有該類缺陷的試驗結果相比，其疲勞強度降低了25%，這意味著其影響不如裂紋嚴重。

3)未熔合 由於試樣難以制備，至今有關研究極其稀少．但是無可置疑，未熔合屬於平面缺陷，因而不容忽視，一般將其和未焊透等同對待。

4)咬邊表徵咬邊的主要參量有咬邊長度L、咬邊深度h、咬邊寬度W。影響疲勞強度的主要參量是咬邊深度h，目前可用深度h或深度與板厚比值(h/B)作為參量評定接頭疲勞強度。

5)氣孔 為體積缺陷，Harrison對前人的有關試驗結果進行了分析總結， 疲勞強度下降主要是由於氣孔減少了截面積尺寸造成，它們之間有一定的線性關系。但是一些研究表明，當採用機加工方法加工試樣表面，使氣孔處於表面上時，或剛好位於表面下方時，氣孔的不利影響加大，它將作為應力集中源起作用，而成為疲勞裂紋的起裂點。這說明氣孔的位置比其尺寸對接頭疲勞強度影響更大，表面或表層下氣孔具有最不利影響。

6)夾渣IIW的有關研究報告指明：作為體積型缺陷，夾渣比氣孔對接頭疲勞強度影響要大。

通過上述介紹可見焊接缺陷對接頭疲勞強度的影響，不但與缺陷尺寸有關，而旦還決定於許多其他因素，如表面缺陷比內部缺陷影響大，與作用力方向垂直的面狀缺陷的影響比其它方向的大；位於殘余拉應力區內的缺陷的影響比在殘余壓應力區的大；位於應力集中區的缺陷(如焊縫趾部裂紋)比在均勻應力場中同樣缺陷影響大。

⑷ 焊接結構的疲勞強度的大小影響因素有哪些

應力集中、截面尺寸、表面狀態、載入情況、介質、焊接接頭部位性能的改變、殘余應力等等奪回對構件的疲勞強度產生影響。
細說就比較復雜了。

⑸ 鋼材疲勞強度與哪些因素有關

我不怎麼記得了,但我記得,鋼材的疲勞強度因焊接和非焊接而不同,非焊接的鋼版材的疲勞強度和權應力集中程度和最大最小應力比有關,而焊接鋼材的疲勞強度則和最大最小應力比是沒有關系的,與應力集中程度和最大應力及最小應力或者應力幅有關.其他細節等我回學校再查書告訴你.

⑹ 焊接結構的疲勞強度的大小影響因素有哪些

應力集中、截面尺寸、表面狀態、載入情況、介質、焊接接頭部位性能的改變、殘余應力等等奪回對構件的疲勞強度產生影響。

⑺ 焊接接頭疲勞強度降低系數越大越好嗎

許用疲勞強度約是靜載拉伸強度的1/3

⑻ 鋼材的疲勞強度與哪一項沒有明顯關系

疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用而不會產生破壞的最大應力，稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料並不可能作無限多次交變載荷試驗。

⑼ 焊接強度的問題

常見的焊接方法有手工電弧焊，CO2焊，氬弧焊，埋弧焊，氣焊等。
無論哪種焊接（氣焊內除外）都要容求焊縫強度大於母材強度。就是要大於100%母材。一般在150%--200%左右。
由於焊縫快速加熱，又快速冷卻，所以接頭處硬度有時較大，需要熱處理。熱處理後抗疲勞性能不會低於母材。

⑽ 為什麼焊接結構疲勞性能比非焊接結構差

焊接本身存在諸多缺陷，如微裂紋，缺口，毛刺，晶粒粗大區域或者說熱影響區，焊縫與內母材的冶金學容反應肯定不如母材本身冶煉時那樣充分，所以結合性能稍差，所以不可避免的焊縫成為整個結構中的薄弱環節，以上原因都導致焊接件焊縫處的疲勞性能的下降。焊接結構的疲勞性能與母材相比，相差的不是一個等級。另外一個特點是，無論你如何提高母材強度，對焊接件疲勞強度貢獻甚小。如果非要說能提高焊接件疲勞性能的方法，那隻能再保證焊接結構的良好焊接前提下，盡量做到少裂紋，缺口打磨光滑，必要的時候可以做焊後熱處理消除應力，或者針錘擊的方法使之產生表面壓應力，這樣能提高焊接結構的疲勞強度。但與母材相比還是要差一些。