[1]张 明,崔 勇,刘振伟,等.大壁厚Q420高强结构钢焊接裂纹失效分析[J].焊管,2019,42(10):58-63.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.10.012]
　ZHANG Ming,CUI Yong,LIU Zhenwei,et al.Failure Analysis of Welding Cracks for Q420 High-strength Structural Steel with Large Wall Thickness[J].,2019,42(10):58-63.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.10.012]
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大壁厚Q420高强结构钢焊接裂纹失效分析()
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《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
42
期数:
2019年第10期
页码:
58-63
栏目:
经验交流
出版日期:
2019-10-28

文章信息/Info

Title:
Failure Analysis of Welding Cracks for Q420 High-strength Structural
Steel with Large Wall Thickness
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.10.012
作者:
张 明; 崔 勇; 刘振伟; 杨 烽
江阴兴澄特种钢铁有限公司， 江苏 江阴 214400
Author(s):
ZHANG Ming;   CUI Yong;   LIU Zhenwei;   YANG Feng
Jiang yin Xing Cheng Special Steel Works Co., Ltd., Jiangyin 214400, Jiangsu, China
关键词:
高层建筑钢; Q420; 焊接; 焊接裂纹; 失效分析
Keywords:
high-strength structural steel;  Q420;  welding;  welding cracks;  failure analysis
分类号:
TG113.25
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2019.10.012
文献标志码:
B
摘要:
为了提高大壁厚高强度建筑结构钢的焊接效率和实际工况下的焊接质量，对Q420高强结构钢进行了焊接工艺研究，通过化学分析、宏观形貌分析、显微组织分析、显微硬度测试、断口分析和力学性能测试等试验方法，对焊接接头出现的沿钢板厚度方向的贯穿裂纹进行了失效分析。分析结果表明，裂纹产生原因是受到超过钢板厚度方向屈服强度载荷作用，并在巨大的载荷作用下启裂和扩展。建议Q420钢板厚度方向不能代替纵向承载，应避免在壁厚两侧焊接和在壁厚方向承载主要拉伸应力。
Abstract:
In order to improve the welding efficiency and the welding quality of high strength structural steel with large wall thickness under the actual working conditions, the welding ability of Q420 high strength structural steel was studied. Through chemical analysis, macro morphology analysis, microstructure analysis, micro hardness test, fracture analysis and mechanical properties test, the failure analysis of penetrating cracks along the thickness direction of steel plate in welded joints was carried out. The analysis results show that the crack is caused by the load of yield strength beyond the thickness of steel plate, and initiates and propagates under the huge load. It is suggested that the thickness direction of Q420 steel plate can not replace the longitudinal load and the main tensile stress, on both sides of the wall thickness and in the wall thickness direction, should be avoided.

参考文献/References:

[1] 王辉, 余地华， 管昌生， 等. 117大厦超厚板箱体单元现场拼装焊接的动态模拟[J]. 钢结构, 2013，28（7）: 63-66，59.
[2] 中国机械工程学会焊接学会. 焊接手册（第3卷）[M]. 北京： 机械工业出版杜， 2007.
[3] YANG Xinhuan, WANG Chunsheng, CHANG Li, et al. Numerical simulation of the welding deformation for the side sill of the bogie frame based on local-global method[J]. China Welding，2007， 16（4）： 11-14.
[4] WANG Chunshen, CHEN Yong, HAN Fengwu, et al. Numerical simulation on temperature field for resistance spot welding of non-equal thickness stainless steel[J]. China Welding， 2003，12（1）： 6-10.
[5] LUO Yu, DENG Dean, JIANG Xiaoling. Prediction of welding distortion during assembly process of thin plate structures[J]. China Welding， 2005， 14（2）： 153-157.
[6] SONG Xingkui, YANG Xinghua, WANG Yuedong. Modeling and simulating for multi-pass welding process of large welded structures[C]// Proceedings of ICDMA 2010. Chang-sha， China:  ICDMA, 2010： 944-946.
[7] GOLDAK J， ZHOU J， BREIGUINE V， etal. Thermal stress analysis of welds from melting point to room temperature[J]. Transactions of the Japan Welding Research Institute , 1996, 25（2）: 185-189.
[8] 汪建华， 威新海， 钟晓敏． 焊接结构三维热变形的有限元模拟[J]． 上海交通大学学报，1994， 28（6）： 59-65．
[9] 蔡志鹏．大型结构焊接变形数值模拟的研究与应用 [D]． 北京： 清华大学， 2001.
[10] 武传松． 焊接热过程数值分析[M]． 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社， 1990．
[11] 汪建华． 虚拟工程与焊接力学数值模拟[C]//第十次全国焊接（焊接与IT专题）学术会议论文集. 天津： 中国机械工程学会， 2001: 33-42．
[12] 陈绍蕃. 钢结构设计原理[M]. 北京: 科学出版社, 2005.
[13] 施刚, 王元清, 石永久.高强度钢材轴心受压构件的受力性能[J]. 建筑结构学报, 2009, 30（2）: 93-97.
[14] 沈祖炎, 徐忠根. 厚板焊接柱ψ曲线研究[J]. 同济大学学报, 1993, 21（2）: 145-154.
[15] 宋天民． 焊接残余应力的产生与消除[M]． 北京： 中国石化出版社， 2005．
[16] 米谷茂． 残余应力的产生和对策[M]． 北京： 机械工业出版社， 1983．

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2019-03-15
作者简介：张  明（1973—），男，工程师，现主要从事质量检测及管理工作。
更新日期/Last Update: 2019-11-26