分析焊接結構強度的基本理論
宏觀：斷裂前無明顯塑性變形，沒有任何先兆，突然性強。
斷裂時所承受載荷不大，遠低于設計時的許用應力，是典型的低應力破壞形式。
1）應力狀態(tài)的影響；
2）溫度的影響
3）；加載速度的影響；
4）材料狀態(tài)的影響。
1）焊接結構本身：剛性大，整體性強，構件間很難發(fā)生相對位移，焊接應力很難消除，且對應力集中特別敏感。止裂能力差，裂紋容易在構件之間擴展，繼而擴展到整體。
2）焊接熱循環(huán)：熱影響區(qū)組織脆化，韌性下降。
改變材料脆性轉變溫度。對某些高強鋼，板厚為30 mm，線輸入達50000J/cm時，可使脆性轉變點升高50~100℃
3）焊接殘余應力：脆性材料降低材料實際承載能力。
產(chǎn)生應力集中，使微裂紋擴展成脆性斷裂源。
4）備料及成形加工
5）焊接缺陷：裂紋、未焊透等面缺陷可能直接成為斷裂源。
氣孔、夾渣等三維缺陷會降低結構的實際強度，并可能誘發(fā)微裂紋，如擴展到表面，就可能成為斷裂源。
1）正確選用材料；
2）采用合理的焊接結構設計；
3）不可采用過厚截面；
4）了解焊接結構的工作條件
無明顯塑性變形的低應力破壞，突然性強。
產(chǎn)生脆斷的原因：
1）使用溫度低于脆性轉變溫度使塑性材料變脆；
2）焊接熱循環(huán)容易使熱影響區(qū)組織粗大，塑性下降;
3）焊接殘余應力使焊接接頭強度下降并且接頭處易產(chǎn)生應力集中；
4）焊接缺陷使結構的實際承載面積減小，并可能引起微裂紋；
5）備料及成形加工時容易引入缺陷和降低材料塑性；
6）焊接結構剛度大，焊接應力難消除，裂紋在構件之間擴展容易。
生產(chǎn)和設計中防止脆斷的措施：了解使用條件；合理設計結構；降低應力集中；盡量減少缺陷。
動荷載的概念：所謂靜荷載是指由零緩慢地增加到某一定值后保持不變或變動很小的荷載。構件受靜荷載作用時，體內(nèi)各點沒有加速度，或加速度很小可忽略不計，此時構件處于靜止或勻速直線運動的平衡狀態(tài)。
在靜荷載作用下，構件中產(chǎn)生的應力稱為靜應力。相反，若構件在荷載作用下，體內(nèi)各點有明顯的加速度，或者荷載隨時間有顯著的變化，這類荷載稱為動荷載。
交變應力工程中的某些構件工作時，其力往往隨時間作周期性變化，這種應力稱為交變應力。
1）交變應力下材料發(fā)生破壞時的**大應力，一般低于靜荷載作用的強度**限，有時甚至低于屈服**限（低應力破壞）。
2）無論是脆性材料還是塑性材料，在交變應力作用下，均表現(xiàn)為脆性斷裂，沒有明顯的塑性變形。
3）材料發(fā)生破壞時，交變應力的循環(huán)次數(shù)與應力的大小有關，應力越大，循環(huán)次數(shù)越少。
4）斷裂面上有裂紋的起源點和兩個明顯不同的區(qū)域，即光滑區(qū)域和粗糙區(qū)域。
構件的疲勞破壞，實質上是裂紋的產(chǎn)生、擴展和**后斷裂的全過程。
三個階段組成：1.在應力集中處產(chǎn)生初始疲勞裂紋；2.裂紋穩(wěn)定擴展；3.結構斷裂。
疲勞破壞是積累損傷的結果。缺陷→微觀裂紋→宏觀裂紋。
1）應力集中的影響：對接焊縫由于形狀變化不大，因此，它的應力集中比其它形式的接頭要小； T形(十字)接頭的疲勞強度遠遠低于對接接頭。在搭接接頭中，由于其應力集中很嚴重，其疲勞強度也是很低的。
2）殘余應力的影響：殘余應力對結構疲勞強度的影響，取決于殘余應力的分布狀態(tài)。在工作應力較高的區(qū)域，如應力集中處，受彎曲構件的外緣，殘余應力是拉伸的，則它降低疲勞強度；反之，若該處存在壓縮殘余應力，則提高疲勞強度。另外殘余應力對疲勞強度的影響，還與應力集中程度、應力循環(huán)特征以及循環(huán)次數(shù)等因素有關，特別是應力集中系數(shù)越高，殘余應力影響越顯著。
3）缺陷的影響：焊接缺陷對疲勞強度的影響大小與缺陷的種類、尺寸、方向和位置有關。片狀缺陷(如裂紋、未熔合、未焊透)比帶圓角的缺陷(如氣孔)影響大；表面缺陷比內(nèi)部影響大；位于應力集中區(qū)的缺陷比在均勻應力場中的同樣缺陷影響大；與作用力方向垂直的片狀缺陷的影響比其它方向的大；位于殘余拉應力場內(nèi)的缺陷比在殘余壓應力區(qū)的影響大。值得說明的是，同樣尺寸的缺陷對不同材料焊接結構的疲勞強度的影響也不相同。
1）降低應力集中
2）調整殘余應力場：①?整體處理，整體處理包括整體退火或超載預拉伸法。②?局部處理。采用局部加熱或擠壓可以調節(jié)焊接殘余應力場，在應力集中處產(chǎn)生殘余壓應力；
3）改善材料的力學性能：表面強化處理，擠壓捶擊焊縫表面和過渡區(qū)，表面噴丸處理等；
4）特殊保護措施：如油漆或鍍鋅等。
