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焊脚尺寸过小会导致母材与焊缝熔合不良,引起应力集中,还可能出现焊缝咬边、裂纹等缺陷,这种情况更是严重影响焊接件的强度.目前工业中使用的焊接技术是19世纪末20世纪初现代科学技术发展的产物.近几年,国内外许多学者对焊接区的温度场和应力场,焊接区的残余应力和应变及焊接缺陷、疲劳断裂等进行了分析.胥国祥等人利用有限元软件对焊接接头的温度场和应力场进行模拟分析,刘玉君等人通过对焊接结构焊前施加弹性反向角变形来控制结构残余角变形,姜克斌等人利用磁测应力仪及有限元数值模拟得焊接残余应力分布规律;
卢峰华等人利用ansys软件对焊接件的疲劳强度进行数值模拟,一些学者结合有限元与边界元,数值模拟分析焊接件的应力强度因子.焊脚尺寸对焊件强度有很大影响,张立斌和姚玉环[8]对于埋弧自动焊单面焊双面成形焊接,利用二次回归正交组合方法及软件分析来预测几何尺寸,陆志军及陈奎昌等人对焊脚尺寸进行了理论分析.但涉及焊脚尺寸对焊接件强度影响的试验分析较少.通过对取样位置不同和焊接尺寸不同的T形焊接接头进行拉伸试验,得到接头的一般力学特性并对其分析比较.按照等强度理论计算得到T形焊接接头在不同受力情况下的优焊脚尺寸,计算结果与试验数据进行比较,结果基本吻合.试验所用的T形焊接接头的材料是Q345,焊丝材料是ER50-6,采用不开坡口对接手工焊接.为了探索焊脚尺寸对焊接件的影响,将T形焊接接头试样分3组试样进行试验,组编号为A,取样位置是焊接端头段,即起弧和收弧的位置;
第二组编号为B,取样位置是焊接中间段;第三组编号为F,取样位置同样是焊接中间段.每组焊接试样各准备4件,并且要求焊接试样无缺陷,无残余应力,试验时选取3件进行试样测试,1件为预留件.A组与B组为同一个T形焊接接头中截取得到的试样,其尺寸差异由于加工及测量误差产生,通过组与第二组的比较来探讨焊接起弧,收弧对焊接件强度的影响;B组与F组取于不同尺寸T形焊接接头的中间段,把它们设计成尺寸不同的试样,通过第2组与第3组的比较来探讨焊接件尺寸对焊接件强度的影响.T形焊接接头试样的尺寸如表1所示,形状如图1所示.图1中,t为焊接接头的宽度,b为垂直板的厚度,a为水平板的厚度,k1,k2,k3,k4为焊接接头焊脚的尺寸,其中T形焊接接头的焊缝长度等于焊接接头的宽度t.用游标卡尺测量试样的尺寸(包括标距、厚度、宽度、长度和截面面积);把试样磨平并且贴应变片,接线;准备好试验机,将准备好的试样夹持到试验机上,用半桥接线法将工作片及补偿片接于电阻应变仪;
试验开始前将应变仪预调平衡,试样夹紧后开始均匀缓慢的加载,由应变仪记录应变值.为了能取得比较理想的试验数据,不影响T形焊接接头性能测试的真实性,要求试样受力形式合理,试样夹持到试验机时必须调好位置,避免出现偏心现象,如图2所示,试样的拉伸试验示意图如图3所示.在试验时采用位移控制的方式加载,其加载的速度为0.1mm/min.通过观察试验过程发现,编号为A和编号为B的T形焊接接头试样在加载初期无明显现象,当载荷接近大值时能听到轻微的焊缝拉开的声音,随后载荷下降试样“嘭”的一声破坏.拉断后的T形焊接接头断口是沿角焊缝45°的位置,如图4a,4b所示.
而编号为F的T形焊接接头试样在加载初期也是无明显变化,随着载荷的上升,在强化阶段中,试样的母材区长度明显增长,观察到出现了明显缩颈现象,后随着载荷的下降试样“嘭”的一声破坏.拉断后的T形焊接接头断口在母材上,且角焊缝没有发生破坏,如图4c所示.各组试样的断口形貌示意图如图5所示.试验机自动记录了试样的荷载随位移变化的曲线,将A1,B1和F1的载荷—位移曲线放在同一个图中进行比较,如图6所示,从图6可以看出F1的承载力小于A1和B1的承载力.由表3可以看出无论是端头段还是中间段,它们的弹性模量与泊松比基本是一致的,这与理论是相符合的,因为弹性模量与泊松比是材料的基本属性.比较取样于端头段的A组和取样于中间段的B组。
这两组都是在焊缝处断裂,它们的大承载力,抗拉强度基本一致,但是屈服强度相差110.53MPa,这说明焊接试样中间段的焊接质量更好.比较同样取样于中间段的B组与F组,F组试样都是拉断于母材上,抗拉强度有所提高,屈服强度基本一致,但是B组承受的大力要比F组的要大41.25MPa,由于F组的焊脚大于薄的母板材的厚度b,而B组的焊脚小于薄的母板材的厚度b,同时根据试验结果可看出它们的强度基本一致,说明了在工程中B组的尺寸是佳的选择,而F组存在焊脚尺寸大所导致的问题.对于焊接件,并不是焊脚的尺寸越大越好,若焊脚尺寸偏大,不仅加大了热影响区尺寸、焊接应力和变形,还浪费材料和工时,并且对焊接件的强度没有任何好处.因此,优化焊脚尺寸对于焊接件具有重要意义.随着焊接材料和焊接工艺的不断发展,按照等强度理论,根据T形焊接接头焊缝受力情况,确定T形接头角焊的焊脚尺寸.T形焊接接头焊脚如图7所示.1、从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证,才能上岗操作。
切口端面宜与钢筋轴线垂直,端头有弯曲、马蹄现象的应切去,不得用气割下料。钢筋丝头加工按钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔小尺寸。按钢筋规格更换定位盘,并调整好剥肋直径尺寸。调整剥肋档块及滚轧行程开关位置,保证剥肋及滚轧螺纹的长度削液,当气温低于0℃时,应掺入15~20%亚硝酸钠。严禁用机油做切削液或不加切削液加工丝头。操作人员应按附录C中表C1的要求检查丝头的加工质量,每加工10个丝头用通、止环规检查一次,并剔除不合格丝头。经自检合格的丝头,应由质检员随机抽样进行检验,以一个工作班内生产的丝头为一个验收批,随机抽检10%,且不得少于10个,并按附录D填写钢筋丝头检验纪录表。当合格率小于95%时。
应加倍抽检,复检中合格率仍小于95%时,应对全部钢筋丝头逐个进行检验,并切去不合格丝头,查明原因并解决后重新加工螺纹。检验合格的丝头应加以保护,在其端头加带保护帽或用套筒拧紧,按规格分类堆放整齐。现场连接施工连接钢筋时,钢筋规格和套筒的规格必须一致,钢筋和套筒的丝扣应干净、完好无损。采用预埋接头时,连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套筒的钢筋应固定牢,连接套筒的外露端应有保护盖。滚轧直螺纹接头的连接,应用管钳或工作扳手进行施工。经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记,允许完整丝扣外露为1-2扣。接头的形式检验:滚轧直螺纹接头的形式检验应符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107—2003的各项规定。
现场检验及验收工程中应用滚轧直螺纹接头时,技术提供单位应提交有效的形式检验报告。钢筋连接作业开始及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验,工艺检验应符合下列要求:每种规格钢筋的接头试件不应少于三根;接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验;三根接头试件的抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值,同时还应不小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度。计算钢筋实际抗拉强度时,应采用钢筋的实际横截面面积。现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验。对接头有特殊要求的结构,应在设计图纸中另行注明相应的检验项目。滚轧直螺纹接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同形式、同规格接头。
以500个为一个验收批进行检验和验收,不足500个也作为一个验收批。对每一验收批均应按I级接头的性能进行检验与验收,在工程结构中随机抽取三个试件作单向拉伸试验。当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值时,该验收批判定为合格。如有一个试件的抗拉强度不符合要求,应再取六个试件进行复检。复检中仍有一个试件不符合要求,则该验收批判定为不合格。滚轧直螺纹接头的单向拉伸试验破坏形式有三种:钢筋母材拉断、套筒拉断、钢筋从套筒中滑脱,只要满足强度要求,任何破坏形式均可判定为合格,并按附录E填写接头拉伸实验报告。在现场连续检验十个验收批,全部单向拉伸试验一次抽样合格时,验收批接头数量可扩大为1000个。
随机抽取同规格接头数的10%进行外观质量检查,钢筋与套筒规格应一致,接头完整丝扣外露应不超过2扣。外观质量目测表面应无裂纹和影响接头质量的其他缺陷外形尺寸卡尺或专用量规长度及外径应满足尺寸公差要求螺纹尺寸通端螺纹塞规能顺利旋入连接套筒并达到旋合长度止端螺纹塞规塞规不能通过套筒内螺纹,但允许从套筒两端部分旋合,旋入量不应超过3P(P为螺距)钢筋直螺纹套筒连接常见的质量问题主要为套筒单边外露有效丝牙过长和丝头螺纹不合格这两大问题。而造成这两个问题的主要原因有以下几点:钢筋直螺纹套筒加工时使用清水作为润滑液,使丝头粗糙。解决方法:加工时必须使用水性润滑济,如浮化油。加工时没有打磨,丝头端头不齐整。解决方法:配备专人打磨。
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两者均服从正态分布。因此,可以认为被测扯的分布将接近于正态分布。扩展不确定度通过估算得出,合成标准不确定度的有效自由度远大于,则扩展不确定度为测扯结果的不确定度报告第三章电硉计量器具遠标申请书和技术报告编写示例条件下,被校准数字多用表直流电压lOV点示值误差。由于测扯结果的有效自由度较大,故对千正态分布来说,包含概率约为。其他测批点直流电压其他测扯点不确定度的分析方法和计算过程与此相似。测批模型待校准数字多用表的示值误差及可表示为考虑到数字多用表的分辨力对测批结果的影响以及各种因素对多功能标准源电流值的影响,其测社模型为数字多用表A所测得的电流值;由数字多用表A有限分辨力对测址结果的影响;多功能标准源输出的标准电流值;由于下述原因对多功能标准源电流值的综合影响自上次校准以来,标准源的电流值的漂移;偏置非线性以及增益变化等效应对标准源电流值的影响;环境温度对标准源电流值的影响;电源电压的影响。
直流电流功能以点为例测址不确定度评定I测址方法依据JIG《直流数字电流表试行》,以多功能标准源A为参考标准,采用直流标准电流源法对数字多用表直流电流功能点进行校准。标准不确定度分扯评定I数字多用表读数引入的标准不确定度U进行重复性测试。短时间内,由A型多功能标准源输出标准电流给数字多用表,并读取数字多用表的示值,测扯结果为测址次数经计算后可得实验标准差电磁计量器具建标指南次测拭平均值的标准不确定度为被校准数字多用表的分辨力引入的标准不确定度U数字多用表此时的分辨力因此每一个读数值可能包含的误差应在范陨内。
假定其在该范削内满足矩形分布,千是所引入的不确定度分掀为参考标准引入的标准不确定度U多功能标准源A的校准给出,其直流电流为相对扩展不确定度。故其标准不确定度为其他因素对多功能标准源电压值的影响引入的标准不确定度型多功能标准源的生产者没有分别给出每一种因素对输出电流的影响,而仅指出在规定测扯条件下,多功能标准源的不确定度为。
于是对于校准点,其不确定度为这些规定的测址条件包括环境温度范围内;A型多功能标准枙的电源电压在范围内;A型多功能标准源自上一次校准至今不超过年。由千这些条件均得到满足,并且标准源的校准历史记录表明各项技术均为合格,于是可以认为由这些因素的影响而产生的不确定度,对应的标准不确定度为另外,由于生产者并未注明该不确定度服从何种分布,但从历年校准以及平时的使用经验来看,所使用的A型标准源输出电压值的稳定性很好,对微小环境变化的适应性也较强。
因此将该分布视为正态分布较为合理。相关性由千重复性带来的不确定度分拭小于分辨力带来的不确定度分批,所以只考虑分辨力带来的影响。除此之外,各输入址之间术发现有其他值得考虑的相关性。标准不确定度分址一览表符号估计值概率分布。合成标准不确定度被测址分布的估计由不确定度概算可知,共有个不确定度分量。
显然,由参考标准的不确定度和其他因素对标准源的影响引入的不确定度是两个明显占优势的分量。两者均服从正态分布。因此,可以认为被测址的分布将接近千正态分布。扩展不确定度通过估算得出,合成标准不确定度的有效自由度远大于,取,则扩展不确定度为第三章电啪计量器具建标申讶书和技术报告编写示例测批结果的不确定度报告行气条件下,被校准数字多川表直流电流点示值误差为。
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