【摘要】 焊接接头的拘束应力的大小决定于受拘束的程度，可以采用拘束度R来表示。

本期我们将继续向小伙伴们介绍关于焊接工艺与失效分析的知识。

焊接接头的拘束应力的大小决定于受拘束的程度，可以采用拘束度R来表示。为了建立拘束度概念，采用两端固定的对接接头当作一个典型的拘束例子作为分析的对象，如图1所示。图1的两块板，如果两端不固定，即没有外拘束的情况下焊接时，在冷却过程中会伴随有S的热收缩。当两端被固定时，冷却过程就不可能有任何收缩，这样，在焊接接头中就起了反作用力P。在这种情况下，反作用力应使接头的伸长量等于S，它包括了母材的伸长入和焊縫的伸长λ两部份所组

成，即

当板厚δ相对焊缝厚度δ来比相当大时，即便是焊缝中的平均反作用应力σ超过了它的屈服强度σw，则母材仍会处于弹性范围内。在此情况下，如果单位长度焊縫上的反作用力为P，见图1所示，线段OYM代表P与λm之间的关系。其中OY线段处于弹性应变范围内YB曲线处于塑性应变范围内，线段ON代表P与λb的关系。令S=OA，并引AB与ON平行，由此看出，λb=CD,λw=BC，P =OC。如果拘束长度1远大于焊缝平均宽度1w时，此时可以仅考虑母材受反作用力P而产生的弹性伸长入。由图1看出，ON的斜率为:

式中R---表示母材对反作用力的刚度，称为拘束度[(N/(mm. mm)]。

E---母材金属的弹性模量[N/mm2]

1---拘束距离(mm)

δ---板厚(mm)，严格来讲应考虑第一道焊缝δw,如果第一道焊缝不裂，其它各道也是安全的，公式是考虑焊缝厚度与板厚相等的情况。

 

图1 对接接头承受的拘束

 

本期由于版面有限，关于焊接工艺的知识我们将在下一期继续介绍。

 

参考文献

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