焊接接头系数的探讨？（转帖）

hjl6025

网上读来的，在此贴出与三维朋友们共阅，看看有无道理否？
- P+ F3 w$ Y$ I   
% l2 m. X% v9 K1 ^% k$ k焊接接头系数φ的思考
0 i5 i/ o, X  z  X( ]6 V9 a3 T9 y      
  H# q0 d1 E* H+ b% n% N    工程上所用的钢制压力容器，除公称直径较小的以外，绝大多数属于焊接钢制压力容器。其主要受压元件为圆筒和封头，圆筒（DN≥300mm）和封头（DN≥1200mm）一般都有焊缝。因此，在设计时，焊接接头系数选择的正确与否，直接涉及到容器受压元件的安全可靠性和人身安全，同时也涉及到容器的经济合理性。
! [" u3 N& o* q+ g8 Y% b    这一问题的提出，是因为本人工作中常常遇到采用钢管作为容器的圆筒，而在计算中将环焊缝的焊接接头系数代入到第一主应力的公式中，显然是不合适的。
    我们知道，由于焊缝处存在缺陷和残余应力等因素，从而降低了材料的强度（或许用应力），焊接接头系数就是人们根据焊接接头缺陷的多少（在此用无损检测的比率和合格级别为保证），人为降低材料的许用应力，从而增加受压元件的计算厚度。
* m( k2 Q& e# T7 h6 m# G3 c0 _' I    由薄壳无力矩理论分析得到的圆筒和球壳的二维主应力（薄膜应力）为：
7 a' W/ _9 H% c) E& P+ D. D    第一主应力σ1（周向应力或环向应力或切向应力）：
      　　筒体pcDm/2δ　　球壳pcDm/4δ
    第二主应力σ2（轴向应力，球壳为径向应力）：
1 f8 J* C% B+ y7 e! S      　　筒体pcDm/4δ　　球壳pcDm/4δ
   
    对于椭圆封头，由胡金伯格（Huggenberger）方程（薄膜应力）可推出，在封头中心处，经向应力与周向应力(环向应力)为最大。
      　　
/ y3 N; H- ^: u6 \  h7 l8 [, P上面各式中：
pc——计算压力
! u- z& J; L4 y3 A( ]δ——计算壁厚
Dm——平均直径
. x; D# _+ B, `7 Q  \5 t6 H7 a   
+ _: s) O4 k! \; Z& L- l8 e    GB150采用的是第一强度理论（最大主应力理论），受压圆筒的轴向应力仅为周向应力的一半，故周向应力为最大主应力。只有圆筒的环向焊接接头系数小于纵向焊缝系数一半时，应按第二主应力进行计算。GB150－89中的焊接接头系数φ最小为0.8，实际上已排除了按第二主应力进行计算。所以对于圆筒，焊接接头系数φ是指纵向焊缝（即A类焊缝）的系数。
    对于椭圆封头，最大应力的位置在封头的中心处，且经向应力与周向应力相等。故椭圆封头的计算中，焊接接头系数φ应选1.0，并不考虑环焊缝的影响。当然，焊缝的质量还是有要求的，例如无损检测的要求。对于直径（DN≤1200mm）较小无拼接焊缝的椭圆封头，焊接接头系数φ也应选1.0。其它情况仍按GB150选取焊接接头系数。
    注：对于容器而言，在某种情况，圆筒既承受压力又承受轴向弯矩，所以圆筒内除轴向薄膜应力，还有轴向弯曲应力，两者叠加后若超过周向薄膜应力，则应考虑环焊缝的影响。本文未讨论这一情况。

LZYZC

在我们设计院出的图纸中，DN≤1200mm时，焊缝系数一般取0.85

rongjian

在计算公式里焊接接头系数取的都是纵向焊接接头系数，对于钢管制压力容器计算时也是将纵向焊接接头系数（即φ＝1.0）代入公式进行计算，在此情况下制造时环向焊接接头应具有与纵向接头相同的质量水平即环向接头应进行100%无损检测。
对于封头，只要能确定此封头没有焊接接头，那么计算时就可以取焊接接头系数为1.0（一般制造厂会根据实际情况确定焊接接头系数），如果不能确定此封头是整张钢板压制的，那么焊接接头系数就只能取得与容器纵向焊接接头系数相同。

tiantan5858

焊接接头系数你取越大越好，又不用你花钱，呵呵！

tlgsq3w

正因为有4楼这样的想法，现在有的设计院设计的电缆桥架能跑火车。 看到的人无不佩服—水平真高！:lol: