焊接薄壁鋼管構(gòu)件多用于土木、建筑、海洋結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，構(gòu)件大多是由平板冷彎成圓筒形狀，然后在接縫處施焊從而形成完整的筒體。在焊接過(guò)程中，由于焊縫附近的鋼材處于600℃以上的高溫而呈現(xiàn)完全塑性，這部分材料和其它部分構(gòu)件截面因不均勻的升、降溫而引起不均收縮，從而產(chǎn)生了縱向殘余應(yīng)力?？v向殘余應(yīng)力的存在對(duì)焊接薄壁鋼管構(gòu)件受載時(shí)的變形情況和極限承載力均有著較大的影響。因此，焊接薄壁鋼管縱向殘余應(yīng)力測(cè)試是對(duì)其進(jìn)行全面穩(wěn)定承載力研究的必要前提之一。
殘余應(yīng)力測(cè)試步驟
儀器采用聚航科技生產(chǎn)的JHMK殘余應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK專用鉆孔裝置組成。多點(diǎn)測(cè)量，軟件式操作。
試驗(yàn)所用的焊接鋼管試件截面尺寸為D*t=800mm*8mm，鋼材為Q235。試驗(yàn)在焊接圓鋼管圈周邊均勻布設(shè)了8個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中第1個(gè)測(cè)點(diǎn)設(shè)在焊縫處，測(cè)點(diǎn)采用三向應(yīng)變片，沿0°、45°、90°三個(gè)方向排列有敏感柵。
步驟
1. 將待測(cè)點(diǎn)位置刨平磨光，并用乙醚清洗干凈，然后用膠水將應(yīng)變片粘貼好，將導(dǎo)線接入殘余應(yīng)力專用應(yīng)變片。
2. 調(diào)平后，讀出各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變初讀數(shù)；
3. 用盲孔法專用鉆孔裝置在指定位置以平穩(wěn)速度鉆孔；
4. 讀出各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變值；
5. 計(jì)算每個(gè)測(cè)點(diǎn)殘余應(yīng)力值及其沿截面分布情況。
表1給出了本次試驗(yàn)8個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)縱向殘余應(yīng)力，圖1所示為由此方法確定的焊接鋼管沿圓周的縱向殘余應(yīng)力近似分布模式。
結(jié)論
由上述表1和圖3的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，用鉆孔法測(cè)定焊接薄壁鋼管的縱向殘余應(yīng)力是可行的，其縱向殘余應(yīng)力沿圓周截面呈不均勻分布，在焊縫附近，其值最大，可達(dá)到鋼材屈服強(qiáng)度的70%左右，主要為拉應(yīng)力。但是由于影響測(cè)定結(jié)果的因素很多，我們測(cè)點(diǎn)數(shù)也有限，因此本次實(shí)驗(yàn)所測(cè)應(yīng)力僅是沿鋼管圓周有代表性的幾個(gè)截面的縱向殘余應(yīng)力。
