【机械行业标准(JB)】 焊接接头疲劳裂纹扩展速率 侧槽试验方法

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 侧槽试验方法 1 范围 本标准规定了测定焊接接头疲劳裂纹扩展速率的侧槽试验方法（JB/T 6044-92）。本标准适用于室温（15～35℃）及大气环境下测定金属材料熔化焊焊接接头（母材、焊缝金属及热影响区）在大于10^-5mm/周的恒幅循环载荷下的侧槽试样的疲劳裂纹扩展速率。非室温、非大气环境下的接头侧槽试样的疲劳裂纹扩展速率试验，也可参照本方法。 2 引用标准 GB9447 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法 3 术语及代号 3.1 侧槽 沿试样裂纹扩展方向开设的槽，侧槽分为通槽和半通槽。 3.2 通槽 贯通整个试样几何中心线的侧槽。它对裂纹扩展的约束是两个方向，也可称为二维槽。 3.3 半通槽 未贯通的侧槽。它对裂纹扩展的约束是三个方向，也可称为三维槽。 3.4 槽长 W 始于施力点中心线，沿裂纹扩展方向的槽长。对于通槽试样，槽长 W 应与试样宽度 W 相等。 3.5 槽宽 E 垂直侧槽轴向的试样表面的槽口宽度。 3.6 槽深 H 试样表面到侧槽槽底的深度。 3.7 侧槽弧度 R 试样侧槽根部圆角半径。 4 试件与试样 4.1 试件的制备 4.1.1 在选择焊接材料和评定焊接工艺时，试样制备的原始条件必须具备可比性。 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，若用焊接试件代替，应保持试件和构件的材料、焊接工艺条件一致。 4.2 试样 4.2.1 裂纹扩展速率 da/dN 标准CT（紧读拉伸）侧槽试样如图 1所示。它用于测定焊缝金属裂纹扩展速率。其余区域的试样可以按需要测量热影响区或接头其他部位的裂纹扩展速率。 4.2.2 采用其他类型的试样时（如附录 A 中 A1 的试样），必须有合适的开槽方法和对应的应力强度因子标定。 4.3 试样尺寸 4.3.1 除侧槽外的其他试样尺寸按 GB9447 规定。 4.3.2 侧槽的尺寸，包括槽长、槽宽、槽深和侧槽弧度，原则上取决于 K 因子标定。 4.4 试样侧槽的制备 4.4.1 用金相腐蚀剂将试样焊道腐蚀，使焊道轮廓清晰可见。 4.4.2 槽根迹线应位于焊接接头的被测部分（焊缝中心、熔合区、热影响区等）的一条直线上。 4.4.3 可采用任何适当的机械加工方法开槽，但必须确保槽的精度和表面粗糙度符合要求。 4.4.4 为确保槽的粗糙度，建议使用附录 B 中的打磨工具。 4.5 试样的残余应力 4.5.1 试样设计和加工应尽量减少残余应力的影响。 4.5.2 为减少残余应力影响，可选择厚宽比（B/W）较小的试样。 5 疲劳试验机及夹具 5.1 疲劳试验机 5.1.1 试验可在不同类型的试验机上进行，但必须确保试验上下加载点与侧槽根迹线垂直。 5.1.2 静态校正载荷的误差不超过±1%，示值波动度不超过1%；动载下校正载荷的误差不超过±3%。 5.1.3 试验机应配备准确的计数装置，计数器上可加计时器用于校正计数器。 5.2 夹具 CT 试样的加载装置 可参考图 2 设计 U 型夹具，夹具材料的屈服强度应大于试样材料的屈服强度的 2 倍。 6 试验程序 6.1 试验前的准备 6.1.1 试样测量 使用精度为0.01mm的量具测量试样的厚度 B 和 B 值，取平均值。 6.1.2 清理切口和侧槽，确保测量精度。 6.2 预制疲劳裂纹及疲劳裂纹扩展速率试验 6.2.1 预制疲劳裂纹的长度、施加载荷及试验机频率应符合 GB9447 规定。