不锈钢对接焊缝连接试验及设计建议 不锈钢对接焊缝连接试验及设计建议
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目前国外学者已对不锈钢结构焊缝连接开展了
理论和试验研究,并形成了较为完善的规范体系,美
国、欧洲和澳洲都已制定了不锈钢结 构设计规
范[1]。美国 现 行 的 不 锈 钢 设 计 规 范 SEI /ASCE 8-
02[2]是 2002 年 出 版 的; EN 1993-1-4[3] 作 为 钢 结 构
设计规范中不锈钢的补充设计规定于 2006 年出版,
2007 年出版的不锈钢结构设计手册( 3 版) [4] 提 供
了完整的不锈钢结构设计方法和试验依据; 澳洲多
采用冷成型不 锈 钢,所 以 AS /NZS 4673[5] 主 要 参 考
了美国的冷成型不锈钢规范。不锈钢与普通碳素钢
有许多相似之处,各地区不锈钢焊缝连接的设计与
计算方法都是参照已有钢结构规范制定的,再通过
提高相对应的材料分项系数来保证结构的安全性。
国内的材料生产和焊接加工条件下,尚未对焊
缝连接的受力性能进行系统的研究。本文通过试验
研究了我国 06Cr19Ni10 不锈钢对接焊缝连接的受
力性能,以期得到较全面的适用于我国对接焊缝连
接设计的方法。
1
试验方案
试验 研 究 内 容 为 06Cr19Ni10 不 锈 钢 对 接 焊 缝
连接的 受 力 性 能,焊 缝 为 全 熔 透 焊 缝,焊 条 采 用
E308-16[6],焊丝采用 H08Cr21Ni10[7]。试件包含 5
种板 厚,每 种 板 厚 考 虑 2 种 焊 接 工 艺,共 计 10 组
120 个试件。试件分两部分: 1) 对接焊缝试件; 2) 对
应的焊缝、热影响区和母材试件。板厚选用 2,
4,
6,
8,
10mm,根据板厚选择合适的焊接工艺,板厚 2mm
和 4mm 采用钨极氩弧焊( 简称 TIG) 和 焊 条 电 弧 焊
( 简称 SMAW) ; 板 厚 大 于 4mm 采 用 熔 化 极 氩 弧 焊
( 简称 MIG) 和 SMAW。每种型号( 即具有相同板厚
和焊接工艺) 均有相同的对接焊缝试件 3 个和对应
的焊缝、热影响区及母材试件各 3 个。详细的试验
方案见文献[8]。
1. 1 试件设计
( 1) 对接焊缝试件
设计了图 1 所示对接焊缝接头拉伸试件。试件
采用线切割方法,从样坯中取样加工,取样位置如图
2 所示。
( 2) 焊缝、热影响区和母材试件
试件具体尺寸根据《金属材料拉伸试验 第一部
分室温试验方法》
( GB /T 228. 1—2010) 中比例试件