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1、各种焊接接头都有不同程度的应力集中，当母材具有足够的塑性时，结构在静开车破坏之前就有显著的塑性变形，应力集中对其强度无影响。例如，侧面搭接接头在加载时，如果母材和焊缝金属都有较好的塑性，其切应力的分布是不均匀的，见图29。继续加载，焊缝的两端点达到屈服点os,则该处应力停止上升，而焊缝中段各点的应力因尚未达到OS,故应力随加载继续上升，到达屈服点的区域逐渐扩大，应力分布曲线变平，最后各点都达到OS。如再加载，直至使焊缝全长同时达到强度极限，最后导致破坏。FF在鴉性阶段在弹性阶段2936什么是工作焊缝？什么是联系焊缝焊接结构上的焊缝，根据其载荷的传递情况，可分为两种：一种焊缝与被连接的元件是串联
2、ini(fIrjrijih应力。另的，承担着传递全部载荷的作用，一旦断裂，结图30a、图30b,其应力称为的载荷，主要起元件之I、詬相互b)焊缝与被连接的元件是并联的，仅传递很小，这种焊-缝称为工作焊缝，见会立即失效，这种焊缝d)为联系焊缝，见图30c、图30d,其应力称为联系应力。设计时，不需计算联系焊缝的强度,只计算工作焊缝的强度。37 举例说明对接接头爱拉（压）时的静载强度计算。全焊透对接接头的各种受力情况见图31。图中F为接头所受的拉（压）力，Q为切力，M1为平面内弯矩，M2为垂平面弯矩。MM图31受拉时的强度计算公式为wwv.weIot=S0；L6受压时的强度计算公式为oa二L6式中
3、F-接头所受的拉力或压力（N）；L一焊缝长度（cm）；q-接头中较薄板的厚度（cm）；o接头受拉（Ot）或受压（Oa）时焊缝中所承受的应力（N/cm2）ot焊缝受拉时的许用应力（N/cm2）oa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ot=14200N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，F=28400N，L=500mm=50cm，61=5mm=0.5cm，代入计算为F28400ot=1136N/cm2V14200N/cm2L6150x0.5该对接接头焊缝强度满足要
4、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QT=TL&1式中Q接头所受的切力（N）；L一焊缝长度（cm）；61接头中较薄板的厚度（cm）；t接头焊缝中所承受的切应力（N/cm2）；t焊缝许用切应力（N/cm2）计算例题两块板厚为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）。解：查表得t=9800N/cm2。根据已知条件，在上述公式中，Q=29300N，6仁10mm=1cm，代入计算为Q28400L=2.99cm=29.9mm61t1x9800取L=30mm。即当焊缝长度（板宽）为30mm时，该对
5、接接头焊缝强度能满足要求。39 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6M1o=Io；61L2受垂直板面内弯矩的强度计算公式为6M20=q呼L式中M1水平板面内弯矩（N/cm2）；M2-一垂直板面弯矩（N/cm2）；L一一焊缝长度（cm）；-接头中较薄板的厚度（cm）；o接头受弯矩作用时焊缝中所承受的应力（N/cm2）；ot一一焊缝受弯时的许用应力（N/cm2）。计算例题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）。解：查表得ot=20100N/cm2。根据已知条件，在上述公
6、式中，M2=300000Ncm,L=300mm=30cm,代入计算为J恰730X20100=1-72cm=mmvwv.weIc取61=18mm，即当焊缝厚度（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。-Lb)32T三种焊缝的计算公式为正面搭接焊缝受拉（压）的计算公式为电F1T1.4KLa）正面搭接受拉（压）b）侧面搭接受拉（压）c）联合搭接受j侧面搭接焊缝受拉（压）的计算公式为FT=1.4KL联合搭接焊缝受拉（压）的计算公式为FT=ST0.7KZL式中F一搭接接头受的拉（压）力（N）；K焊脚尺寸（cm）
7、；L焊缝长度（cm）；ZL正、侧面焊缝总长（cm）；t搭接接头角焊缝受的切应力（N/cm2）；t焊缝金属许用切应力（N/cm2）；计算例题将100mmx10mm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F=So=19.2x16000=307200N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，即疋二T。若取K=10mm,采用手弧焊，则所需的焊缝总长为F307200XL=43.9cm0.7KU0.7x1x10000角钢一端的正面角焊缝L3=100mm，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e=28.2mm,按杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角
8、焊缝载荷的28.3%。28.3L2=339x=96mm100另外一侧的侧面角焊缝长度L1应该为100-28.3L1=339x=243mm100取L1=250mm,L2=100mm。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=:0Wmm.weI式中m作用在接头上的外加弯矩仏/缶2）:k）1K焊脚尺寸（cm）；H搭接板宽度（cm）；t焊脚的许用切应力（N/cm2）。计算例题由三面焊缝组成的悬臂搭接接头（图34），当焊缝总长为500mm,K=10mm时，在梁的端头作用一弯矩M=2800000Ncm,试验计算接头是否安全？已知焊缝作用切应力T=10000
9、N/cm2。0+7KL(h+K)+QJh2800000O7x（5；3）xo（30+1）+Q,7xx30j2Zo42举例说明搭接接头受偏心载荷时的静载强度计算。8696N/cmf8696N/cmz着陆2118交后发生破坏，属于低周疲劳。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，在角钢和吧37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300ptm。车纵梁的枝为浙裂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
10、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
11、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。咬边和未焊透在不同位置、不同载荷下对接头疲劳极限的影响，见图38，其中A组的影响最大，B组的影响较小。39选用应力集中较小的结构形式是图38a）咬边的影响b）未焊透的診响VWV.推荐力求避免本金属能平滑地过渡，同时减少该部位的微小非金属夹杂物，使接头部位的疲劳极限得以提O高，见图40。电弧整形提高接移动方向
