JB T 6044-1992 焊接接头疲劳裂纹扩展速率侧槽试验方法.pdf

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1、中华人民共和国机械行业标准焊接接头疲劳裂纹扩展速率侧植试验方法JB/T 6044一921主.内容与适用范国本标准规定了侧定焊接接头疲劳裂纹扩展速率的侧槽试验方法。本标准适用于室沮(15-3510)及大气环境下侧定金月材料熔化焊焊接接头(母材、焊缝余肠及热形响区)大于10-mm/周的恒幅循环载荷下的侧槽试样的使劳裂坟扩展速率。在非室沮、非大气环境下的娜簇接头侧枯试样的应劳裂纹扩展速率试验，亦可参照本方法。2引用标准GB 9447焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法3术语及代号侧摘沿试样裂纹扩展方向开的格，侧摺分为通擂和半通槽。通格贯通整个试样几何中心线的侧摘。因为它对裂纹扩展的约束是两个方向，也可称

2、为二维摺。半通橄月.，寸，曰3.3.J3.未贯通的侧植。柑长w.因为它对裂纹扩展的约束是三个方向，也可称为三维槽。始于施力点中心线，沿裂纹扩展方向的槽长。对于通摘试样槽长W。应与试样宽度W相等。梢宽E,垂直月摘轴向的试样表面的摘口宽度。棺深H,试样表面到侧梢摘底的深度。侧相弧度R.试样侧槽根部圈弧半径。月叼右“:，Jl口品U工了.-，J恤4试件与试样4.14.1.1试件的制备在用于焊接材料的选择和评定焊接工艺时，试样制备的原始条件必须有可比性。4.1.2在用于估算焊接结构寿命时，试件必须从真实构件上截取，如果需要用焊接试件代普，应保持试件和构件的材料、捍接工艺条件、轧制方向条件一致。4.2试样

3、4.2.1裂纹扩展速率da/dN标准CTM凑拉伸)侧相试样如图1.中华人民共和.机械电子工业部1992一05-05批准它是为测定焊缝金属裂纹扩展邀率1993一07一01实施290JB/T 6044一92的一种通槽试样，如果侧热影响区或接头的其他部位的da/dN时，试祥的侧摘应开在所洲的相应部位。其，诊，习D习D-D注:娜接搜头其他区该可今祖。. 1 da/dN标准CT侧箱试样图4.2.2采用其他型式的试样时如附录A参考件)中A1的试样，必须有合适的开枯方法和对应的应力强度因子标定。z的JB/T 6044一924.3试样尺寸4.3.1除侧植外的其他试样尺寸按GB 9447规定.4.3.2侧擂的几

4、何尺寸是指箱长、摺宽、槽深和侧槽弧度，原则上取决于x因子标定，见7.2. 2条。附录A给出的一种试样的具体尺寸可供参考。4.4试样侧槽的制备4.4.1用金相腐蚀剂将被侧焊道腐蚀，使焊道轮邢清楚地显示出来。4.4.2应保证槽根迹线为处于焊接接头被侧部分(焊缝中心、烙合区、热影响区等)的一条直线。4.4.3可以采用任何适当的机械加工方法开槽，但必须保证侧相的精度和表面粗徒度。要求机械加工切痕必须垂直于裂纹扩展线。4.4.4为确保槽本身的粗糙度，建议使用附录B(参考件)的打磨侧槽的2具。4.5试样的残余应力4.5.，试样设计和加工应尽量减少残余应力影响。焊接结构残余应力的影响在块陷容限分析和寿命估算

5、中考虑。4.5.2为减少残余应力影响，可选择厚宽比(B/W)小的试样。5疲劳试脸机及夹具5.1疲劳试验机5.1.，试验允许在不同类型的试验机上进行，但需保证试验上下加载点连线同摘根迹线垂直。5.1.2在静态下校正载荷，其误差不超过士1%，示值波动度不超过1%;在动载下校正载荷，其误差不超过士3%.5.1.3带有准确的计数装置，计数器上可加计时器用以校正计数器。如计数器需放大，应注愈误差(误差值取决于设计要求)。5.2夹具CT试样的加载装置U型夹具可参考图2设计。夹具材料的屈服强度应大于试样材料最高屈服强度的2倍，销钉与梢孔间隙的设计应当使摩擦减至最小，加载销上应涂上润滑剂。U型夹具和销轴的比例

6、、公差均应符合图2要求。6试脸程序6.，试验前的准备6.1，试样侧量试验前应用精度为0. Olmm的量具在试样的平板部分和侧抽根部部分各三个位IN*试样厚度B及Bo值，取平均值。-用精度不低于。. 001W的量具侧量试样宽度、侧植宽度。用精度为。. 0l mm的量具，在侧摘槽心三个位置侧擂深Ha，取平均值。6.1.2试验前应对切口和侧槽进行清理。6-2预制疲劳裂纹及疲劳裂纹扩展速率试验6.2.1预制疲劳裂纹预制疲劳裂纹的长度、施加载荷以及试验机频率应符合GB 9447规定。6.2.2疲劳裂纹扩展速率试验疲劳裂纹长度的侧量要求、长度测量精度的要求和裂纹侧量间距的要求，以及试验中断的要求，均应符合

7、GB 9447规定。6.2.3试样的数盈通常每组应保证有两块裂纹扩展区域相同的试样。JB/T 6044一92甲州hL-o.略W(a) U型夹具0. 25w_a“(b)镇轴图2 CT试样的U型销孔夹具7试脸结果的处理了.1断口的检查和裂纹曲率修正71.1试验结束后进行金相检查，记录裂纹面所在区域。7.1.2在断口观察中，如果发现宏观可见的气孔、夹值、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷时，在缺陷周围部分的裂纹扩展速率试验数据无效;3 如必须采用曲率修正，应执行GB 9447规定。应力强度因子范围DI的计算标准平板CT试样7，乙一犬尸(2十a)B了万(1-a)3/2X (0. 886+4. 64a-13

8、. 32a+14. 72a一5.6a)a)0. 2上述关系式有效:-alW;Z中7.式293JB/T 6044一92W一一试样宽度，mmB试样厚度，MM;Ap=p.二一P.m.7.2.2标准侧槽CT试样用平板标准CT试样的da/dN关系标定:(da/dN)，二，(da/dN)m./3是由平板和侧槽裂纹扩展速率试验的对比结果在双对数坐标上的截距和斜率。或者应有适当的AK因子标定(例如附录A).da/dN中A的关系用常用的paris公式式(3)计算:da/dN=c(AK)“”“(3)式中:、，-试验常数。了.3数据有效性检验标准侧摘CT试样要求:W-a)4/a(K-.1a.,). .(4)了.4数

9、据处理程序在符合精度要求的条件下，可按GB 9447规定。8试脸报告试验报告应包括下列内容:8.，试样在焊接接头中取样的方位，侧槽的方位。如焊接接头是从焊接结构中取出，需给出其在结构中的方位并给出取样图。8.2应给出熔效金属和母材的常规力学性能、构件和试件的热处理规范和焊接参数。8.3试件的几何参数。试件中焊道的位盆，包括焊道的宽度、厚度以及宏观形状，画出详图。8.4试验机型号，测量裂纹长度装置和精度，加载变量，包括载荷范围AP，载荷比R、加载频率和波形。8.5环境影响参数，包括沮度、环境介质、相对湿度以及整个试验期间各参数的最大偏差8.6数据处理方法，包括疲劳裂纹是否曲率修正，确定da/dN

10、和AK，以及da/dN和AK关系与所用计算程序。当载荷比小于零时，应说明计算最小应力强度因子K二的方法。8.7标准CT侧槽试样的K因子标定结果，或者同平板标准CT试样的da/dN关系标定结果。8.8试验结果应列成图表。在双对数坐标纸上给出(da/dN)-_，_._，Wz 儿例参奴15=10;15一万一艺月“bJ，w=蔽其余SV一“E一E州.Q引0门1.0引0的L一:图Al参考试样1A2今考试样2参考试样2的应力强度因子标定按式(A2)，试样尺寸见图A2.K尸(2+a)B,俪(l一a) 112X (0. 886+4. 64a-13. 32a+ 14. 72.3一5. 6a“ )(A2)式中:a=a/W ;B.=6.3e295Js/T 6044一92其诊月一月图A2参考试样2标准CT侧槽试样图2s6Js/T 6044一92附录s侧抽加工磨具形式(参考件)A-月丑8奎图BI侧槽加工磨具示意图注:0尺寸与侧摘弧度配合。附加说明:本标准由机械电子工业部哈尔滨焊接研究所提出并归口。本标准由哈尔滨焊接研究所负责起草。本标准主要起草人张宝昌、焦伟。