【国家标准(GB)】 焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法

中华人民共和国国家标准
焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法Test method for pulsed tensilefatigue of welded joints
主题内容与适用范围
本标准规定了焊接接头的脉动拉伸疲劳试验方法。本标准适用于钢材电弧焊对接接头及角接接头的脉动拉伸疲劳试验。2引用标准
GB2651焊接接头拉伸试验方法
GB9447焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法GB10854钢结构焊缝外形尺寸
3术语及定义
3.1脉动拉伸应力
是指最小应力为零或最小应力很小不发生脱位的拉伸交变应力。3.2S(应力）-N(循环次数）曲线图GB/T.13816-92
以应力为纵轴，以应力循环次数为横轴所描绘的曲线图，通常称S一N曲线。3.3条件疲劳极限
是指能承受某一特定循环次数下的脉动拉伸应力的最大值。4试件制备
4.1对接接头试件的焊接按图1，十字形试件的焊接按图2，加筋十字形试件的焊接按图3。关于焊接方法、坡口形式、焊缝尺寸及封底焊情况，按照产品工艺要求进行。国象技术监督局1992-11-05批准190
1993-10-01实施
膜工做
楼工饺
13816-92
图1对接接头试件
（1号及2号试样用）
420以上
十字形角接接头试件
（3号试样用）
GB/T13816-92
420以上
图3加筋十字形角接接头试件
（4号试样用）
4.2试件焊接不得产生角变形或错边，或按产品的技术要求规定。5试样
5.1去除余高的对接接头试样（即1号试样）如图4及表1所示。5.2不去除余高的对接接头试样（即2号试样）如图5及表1所示。1号、2号试样t、W、R的选取参照附录C(参考件）。5.3十字形角接接头试样（即3号试样）如图6所示，W≥25mm。5.4加筋十字形角接接头试样（即4号试样）如图7所示，W25mm。5.5机械加工的刀痕应顺受力方向。sgt
图41号试样
断面AA
GB/T13816—92
图52号试样
表１尺寸表
图63号试样
注：图 6 中,试验时希望断在角焊缝时,取焊角 K 为板厚t的号,即 K=t;希望断在角焊缝焊趾时，可取K≥。198
6试验机
GB/T 13816—~92
值葡素
图74号试样
6.1要使用能够实现脉动拉伸的疲劳试验机。210
6.2要有合适的试样夹紧装置。夹具能够保证试样对中，最小偏心的要求见附录A（补充件），在试验中试样不得发生滑脱。
6. 3试验前试验机要经过校验。6.4动载示波波动应小于或等于3%。7试验方法
7.1试验时首先对试样反复施加载荷。此时最大应力应小于试验应力，最小应力一般按39N/mm控制。
7.2试验时，试样在试验中不应松动，施加应力要迅速调到试验应力。试验应力误差不能超过土2%。7.3除特殊要求外，试验的频率应在3～50Hz进行。7.4试验过程中不应中断。
8数据处理方法
8.1原横断面面积
8.1.11号试样
在平行部分的中央断面上，测定平行部分的宽度W和厚度t，把它们的乘积作为横断面面积A。这时，加工尺寸误差必须在士0.5%以内。8.1.22号试样
从焊缝中心到两侧，各30mm的横断面上，测定母材平行部分的宽度W和厚度t，求两个断面的面积，把它们的平均值作为横断面面积A。此时，加工尺寸误差必须在士1%以内。8.1.33号试样
从离两侧的角焊缝焊趾处各约10mm的横断面上，测定母材的宽度W和厚度t，求两个横断面的面积，把它们的平均值作为母材原横断面面积A。此外，测定试样两侧面各角焊缝焊脚K，求它的平均值K及W的平均值W，把1·4W·R作为焊缝原横断面面积Ar。此时，加工尺寸误差在士1%以内，焊脚应符合GB10854。194
8.1.44号试样
GB/T13816—92
从离两侧的角焊缝外约10mm的母材横断面上，测定宽度W和厚度t,求出两个横断面的面积，其平均值作为母材横断面面积A，此时，加工尺寸误差必须在土1%以内。8.2应力
应力为试验载荷除以按第8.1条所求得的断面面积A或Ar的商。8.3循环次数
循环次数是指试样的载荷达到试验额定值开始，直到断裂或看到明显的疲劳裂纹（例如0.5mm）为止的循环数。
8.4S-N曲线
采用双对数坐标绘制S-N曲线，纵轴为应力。8.5条件疲劳极限
条件循环数可为1×1055×105、2×10°、1×10°中的任何一个，条件疲劳极限按下列方法确定：8.5.1从S-N曲线图中确定
试验点有六个以上，而且能得到光滑的S-N曲线时，描出试验偏差的下限曲线。与条件循环数直线的交点即为该条件循环数下的条件疲劳极限。8.5.2按近法确定
经过同样的脉动应力试验的五个试样，在特定的条件循环数后，均未断裂；在比该应力略大的应力断裂时，则把这个应力叫做该循环数的条件疲劳极限，若要求保证条件疲劳极限在某一值时，用这个应力对五个试样进行试验，任何一个都没有断裂时即可。9报告
报告格式按附录B（补充件）。
GB/T1381692
附录A
心的要
（补充件）
A1试样有弯曲或试样中心线与试验机的载荷轴线之间有偏心。在加上拉伸载荷时，试样上要产生穿曲应力。这种弯曲应力对于试验结果有影响，因此必须尽量减小。在试验状态下，弯曲应力对拉伸应力的比率不大于10%。
同时，这个弯曲应力对拉伸应力的比率，通常按如下方法求得，如图A1所示，在离试样中心30mm的A-A断面上，测定宽度及厚度各自的中心处长度方向上的应力S1、S2、S和S4，再按(A1)及(A2)式求出X轴及Y轴周围的弯曲应力对拉伸应力的比率P,PP=3
± 2(S - S,)
×100%
S, +s, + s, + $.
± 2(S, S)
s, + s,+ s+ s.
X 100%
其中，各式右边前面的正负号要适当选择，以使P，及P，为正值。断面 A A
（Al）
试验报告按表 B1。
实验名称：
钢种：
标准牌号：
板厚：
拉伸强度，N/mm
屈服强度,N/mm2
延伸率，%
硬度：
脉动拉伸疲劳极限
脉动拉伸条件疲劳极限
容量：
循环数：
对中度：
GB/T 13816—92
附录B
试验报告格式
（补充件）
试验报告
实验日期：
焊接方法
焊接材料种类
坡口形式
焊接电流，A
焊接速度，m/s
预热温度，C
喷丸硬化
焊接区硬度
【3号
次/分
实验人：
焊接条件
焊接位置
焊接电wwW.bzxz.Net
运条法
后热温度，℃
表面加工
焊缝金屑
热影响区
母材横断面
横断面
焊脚长
(S-N曲线图）
GB/T 13816—92
续表 B1
横断面
焊脚长
平均魔
射录C
横渐面
试件 t,W、R 的选择
(参考件）
应力,N/mm2
轰劳强度N/mm
C1试验机的动裁容量为20t时，试样厚度与试样平行部位宽度W的关系，原则上以表C1为准。试验机的容量较大时，在相同的宽度下可进行更厚试样的试验。表C1
>12.5～16
>16～20
C2 对于 1号及 2号试样，当W=50mm时,如果取R=230mm，则应力集中系数(A)为1.05,断在R过裁处的可能性很大，为防止这一点，希望A≤1.03，但这样一来，R变大，加工上有困难，而且试样变长，因此，方法容许A1.04，R=285mm。对于1号试样，其平行部位断面的4个校角的加工程度对疲劳强度有影，因此为尽量统一起见，规定圆角r大约为1mm。这种加工，可用链刀等轻轻链削来完成。附加说明：
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。本标准由机械电子工业部哈尔滨焊接研究所归口并起草。本标起草人张宝昌、焦伟。
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