鋁合金焊接接頭的設(shè)計特點

呂同輝

摘要：相對于鋼制結(jié)構(gòu)，鋁及其合金具有材質(zhì)輕、無低溫脆性、耐腐蝕和易于壓力加工的優(yōu)勢。雖然與成熟的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和焊接制造相比，鋁合金的結(jié)構(gòu)和焊接制造原則沒有變化，但與傳統(tǒng)鋼材相比，鋁合金在強度、彈性模量、密度、導熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)等方面都有顯著的不同，所以在焊接接頭的強度設(shè)計和接頭細節(jié)部分都與鋼接頭有較大不同。本文主要關(guān)注焊接熱影響區(qū)強度減弱、焊接接頭細節(jié)包括坡口形式、背面保護等問題。前者結(jié)合EN1999-1-1進行分析，后者結(jié)合ISO9692-3和EN1011-4進行分析。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);鋁合金焊接接頭;焊接熱影響區(qū);強度下降

中圖分類號：TG457.14文獻標志碼：A文章編號：1001-2303（2020）04-0085-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.14

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相對于鋼制結(jié)構(gòu)，鋁及其合金具有材質(zhì)輕、無低溫脆性、耐腐蝕和易于壓力加工的優(yōu)勢，鋁被應(yīng)用在航空航天、交通車輛、化工行業(yè)等生產(chǎn)制造領(lǐng)域。由于其防腐性能優(yōu)良、低溫韌性好的特點，在石油、化工、深冷行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在建筑行業(yè)，由于鋁的質(zhì)量輕、防腐性能好，因此鋁結(jié)構(gòu)代替鋼結(jié)構(gòu)也有大量應(yīng)用。特別是在交通車輛制造領(lǐng)域，鋁合金這種輕型材料的應(yīng)用能提高運行速度和降低能源消耗，在現(xiàn)在的能源形勢下具有特別的意義。

歐美國家早在20世紀中葉就建造了許多鋁合金結(jié)構(gòu)，而我國對鋁合金結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用起步較晚，應(yīng)用研究較少，早期也無標準規(guī)范可循，這直接影響了國產(chǎn)鋁合金結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。2007年，我國第一部鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50429）經(jīng)建設(shè)部正式頒布，自2008年3月1日起實施，這對于我國鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究和發(fā)展起到了很大的推動作用。……