云南焊工證培訓(xùn)：焊接結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)
長期以來，焊接結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)原則基本上是強(qiáng)度設(shè)計(jì)。在實(shí)際的焊接結(jié)構(gòu)中，焊縫與母材在強(qiáng)度上的配合關(guān)系可有三種：焊縫強(qiáng)度等于母材（等強(qiáng)匹配）、焊縫強(qiáng)度超出母材（超強(qiáng)匹配，也叫高強(qiáng)匹配）及焊縫強(qiáng)度低于母材（低強(qiáng)匹配）。從結(jié)構(gòu)的安全可靠性考慮，一般都要求焊縫強(qiáng)度至少與母材強(qiáng)度相等，即“等強(qiáng)”設(shè)計(jì)原則。但實(shí)際生產(chǎn)中，多是按照熔敷金屬強(qiáng)度來選擇焊接材料，而熔敷金屬強(qiáng)度并非是實(shí)際的焊縫強(qiáng)度。熔敷金屬不等同于焊縫金屬，特別是低合金高強(qiáng)度鋼用焊接材料，其焊縫金屬的強(qiáng)度往往比熔敷金屬的強(qiáng)度高出不少。
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所以，就會(huì)出現(xiàn)名義“等強(qiáng)”而實(shí)際“超強(qiáng)”的結(jié)果。超強(qiáng)匹配是否一定安全可靠，認(rèn)識(shí)上并不一致，并且有所質(zhì)疑。我國九江長江大橋設(shè)計(jì)中就限制焊縫的“超強(qiáng)值”不大于98MPa；美國的學(xué)者Pelini則提出，為了達(dá)到保守的結(jié)構(gòu)完整性目標(biāo)，可采用在強(qiáng)度方面與母材相當(dāng)?shù)暮缚p或比母材低137MPa的焊縫（即低強(qiáng)匹配）；根據(jù)日本學(xué)者佐藤邦彥等的研究結(jié)果，低強(qiáng)匹配也是可行的，并已在工程上得到應(yīng)用。但比利時(shí)學(xué)者Soete和我國張玉鳳等的觀點(diǎn)是，超強(qiáng)匹配應(yīng)該有利。顯然，涉及焊接結(jié)構(gòu)安全可靠的有關(guān)焊縫強(qiáng)度匹配的設(shè)計(jì)原則，還缺乏充分的理論和實(shí)踐的依據(jù)，未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。為了確定焊接接頭更合理的設(shè)計(jì)原則和為正確選用焊接材料提供依據(jù)，清華大學(xué)陳伯蠡教授等承接了國家自然科學(xué)基金研究項(xiàng)目“高強(qiáng)鋼焊縫強(qiáng)韌性匹配理論研究”。課題的研究內(nèi)容有：490MPa級(jí)低屈強(qiáng)比高強(qiáng)鋼接頭的斷裂強(qiáng)度，690~780MPa級(jí)高屈強(qiáng)比高強(qiáng)鋼接頭的斷裂強(qiáng)度，無缺口焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，深缺口試樣缺口頂端的變形行為，焊接接頭的NDT試驗(yàn)等。
