焊接修补对强度影响

材料由于传递负载截面的突然变化而出现局部应力增大，这种现象叫作应力集中，缺陷的形状不同，引起截面变化的程度不同，对负载方向所成的角度不同，都会使缺陷周围的应力集中程度大不一样。以一个椭球状的空洞缺陷为例，空洞为各向同性的无限大弹性体所包围，并作用有应力，当椭球空洞逐渐变为片状裂纹，其结果是应力集中变得十分严重。除了空洞类型的气孔、裂纹和未焊透之外，还有夹渣也是常见的焊接缺陷，当多个缺陷间的距离较小时（如密集的气孔和夹渣等），在缺陷区域内将会产生很高的应力集中，使这些地方出现缺陷间裂纹将孔间连通。在此情况下，最大的应力集中出现在两外孔的边缘处。在焊接接头中，焊缝增高量、错边和角变形等几何不连续，有些虽然为现行规范所允许，但都会产生应力集中。此外，由于接头形式的差别也会出现不同的应力集中，在焊接结构常用的接头形式中，对接接头的应力集中程度最小，角接头、T形接头和正面搭接接头的应力集中程度相差不多。重要结构中的T形接头，如动载下工作的H形板梁，可以采用板边开坡口的方法使接头中应力集中程度大量降低，但对于搭接接头就不可能做到这一点，侧面搭接焊缝中沿整个焊缝长度上的应力分布很不均匀，而且焊缝越长，不均匀度就越严重，故一般钢结构设计规范都规定侧面搭接焊缝的计算长度不得大于60倍焊脚尺寸。因为超过此限值后即使增加侧面搭接焊缝的长度，也不可能降低焊缝两端的应力峰值。2.焊接缺陷对结构静载非脆性破坏的影响焊接缺陷对结构的静载破坏有不同程度的影响，在一般情况下，材料的破坏形式多属于塑性断裂，这时缺陷所引起的强度降低，大致与它所造成承载截面积的减少成比例。在一般标准中，允许焊缝中有个别的、不成串的或非密集型的气孔，假如气孔截面总量只占工作截面的5%时，气孔对屈服极限和抗拉强度极限的影响不大，当出现成串气孔总截面超过焊缝截面2%时，接头的强度极限急速降低。出现这种情况的主要原因是由于焊接时保护气氛的中断，使出现成串气孔的同时焊缝金属本身的机械性能下降。因此限制气孔量还能起到防止焊缝金属性能恶化的作用。焊缝表面或邻近表面的气孔要比深埋气孔更为危险，成串或密集气孔要比单个气孔危