单边坡口对接焊缝普通强度钢、高强钢及混合箱型截面的变形与残余应力：实验研究

针对由普通强度钢（S355MC）、高强钢（S700MC）和混合（NSS-HSS）截面构成的共计九个单边坡口对接焊缝箱型截面，开展了一项聚焦于变形和残余应力的综合实验研究。进行了量纲分析，计算得到的 Rosenthal 数表明采用了快速 MAG 焊接热源，从而验证了单轴残余应力的假设。焊接过程中的应变片测量揭示了翼缘和腹板中焊接引起的最大压应变比值取决于宽厚比。测得的最大不平度与 EN 1993–1–5 中关于板件等效几何缺陷推荐的 B /200 高度吻合，表明有必要对焊接箱型截面的局部缺陷限值进行修正。轮廓法被成功用于评估制造引起的纵向残余应力场，代表了在箱型截面上的一项创新应用。压应力随厚度增加呈现出明显的下降趋势。此外，根据测得的焊接引起与制造引起的膜残余应力之间的差异，评估了焊前制造工序导致的残余压应力变化。同时，针对采用单边坡口对接焊缝的 NSS、HSS 和混合箱型截面建立了一种新型残余应力模型，该模型纳入了热输入、焊缝面积、焊接道数、填充材料强度以及母材钢材牌号等制造参数。