GB T 15111-1994 点焊接头剪切拉伸疲劳试验方法.pdf

1、中华人民共和国国家标准试验方法T国tmethod ror shear tensile ratigue or spot welded joints 1 主内容与适用范围本标准规定了点焊接头剪切拉伸疲劳试验方法。GB/T 15111-94 本标准适用于板厚为O.56 mm的金属板材，在室温大气环境中进行的两块极重叠单点点得接头标准疲劳试件的剪切拉伸疲劳试验，试验的载荷比为oo.20 2 引用标准GB/T 13816 焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法3 术语3.1 剪切拉伸疲劳试验将剪切疲劳试件安装在疲劳试验机夹头之间，施加循环拉伸载荷的疲劳试验.3.2 循环载荷F在一定的最大值和最小值之间做单调、周期

2、性变化的载荷，3.3 最大载荷Fmu 循环载荷的代数值的最大值。3.4 最小载荷Fmin 循环载荷的代数值的最小值。3.5 载荷幅度b.F循环载荷最大载荷和最小载荷的代数差值。b.F=F_一Fmina 3-6平均载荷Fm循环载荷的最大载荷与最小载荷代数和的二分之一。3. 7载荷比R最小载荷与最大载荷之比。R=FminIFma，.，3.8载荷容量疲劳试验机最大载荷。3.9 试板点焊前的短条状金属板。3.10试件经点焊后的试板组合件。4 试板及试件41 形状及尺寸11.技术监督局1994-07-19批准204 1995-05-01宴施GB/T 15111-94 试件是由两块等长的宽度为W、厚度为z

3、的试板点焊而成.重叠带t主度为Y.夹持捕的长度为U.试验段长度为V。见图1和表10U 立0.5-1.6 1.6-3.2 3.2-6 图l试板及试件形状表1试板及试件尺寸板宽W重叠区Y40 40 50 50 60 60 4. 1. 1 若两块试板的厚度s不同，应以薄的试板形状尺寸为准。4. 1. 2 板宽W的误差应是表1中W数值的土2%。4. 1. 3 使用本标准以外形状尺寸的试件，必须在报告中明确标明-4.2 试板制作U W . t毛t，mm 试碰撞V160以上200以上240以上4. 2. 1 试板用剪切机剪切，剪切部位不得有明显毛边，如有明显毛边，应采用机械加工或其他方法清除.4.2.2

4、不得使试板产生扭曲，如有扭曲应设法校直，但不得产生压痕。4.3 试件制备4.3. 1 试板点焊时应采用适当的夹具。两块试板宽度中心线应一致，必须在重叠部分的中心线上进行点焊.4.3.2 为避免试件在受载时载荷轴线与试件中心线发生偏离，可以在试件的夹持端焊接添加辍如图2所示或采用其他连接方法。添加板的长度应符合图1中U的数值。试件中心辑一-一._ .篝蛐蝇CaJ 添拥扳m)JM 1.植衡蛐辑添圃饭CbJ 图2焊接添加板示意回205 4.3.3 试件焊后不得存在缺陷和锈蚀。5 试验机5. 1 试验机应当能够施加疲劳载荷。GB!T 15111-94 5.2 试验机的夹头与试件的连接必须保持紧固，在试

5、验中不能产生滑脱，试验机上下夹头应保持对中.5.3 试验机应采用适当的附件装置，便于观察试件两表面在试验中出现的裂纹和裂纹扩展行为。5.4 试验机应具备记录循环数和载荷的装置。5.5 试验机因停电或其他原因停止时，不允许再次自动启动。5.6 载荷的指示器误差应在该指示值的3%和试验机容量的0.5%之间取两者最小值.6 试验方法6.1 试验条件6. 1. , 绘制F-n曲线的要求也一条F-n曲线最少需12根试件，如需增多试件数，可根据具体情况而定。b. 载荷比应小于或等于o.1. c. 相邻两个载荷范围的比.Fn曲线的倾斜部分为1.1-1.5.疲劳极限附近为1.05-1.2. 6. 1. 2 确

6、定条件疲劳极限的要求8.见6.1. 1 b. b. 载荷范圈可选择几个，并且使试件破坏的循环数在指定的循环数附近。相邻两个载荷范围的比应在1.05-1.2之间。c. 每个载荷范围需2个以上有效试件。6.2 试件的装夹6. 2. , 试验机的载荷轴线应与试件中心线一致。6.2.2 试件应装夹紧圃，试验中不能打滑和松动。6.2.3 安装时不允许对点焊部分施加过大应力。例如锤击等动作。6.3 试验机的运转6.3. , 试验开始阶段应迅速将载荷调整到规定范围，但在调试过程中不得超过规定的最大载荷。6.3.2 试验中的载荷参数应同步调整.6.3.3 试验频率在3-60Hz范围。6.3.4 同一试件，试验

7、由开始到终止，中间不能停止.如果由于试验机故障或其他原因试验中途必须停止时，应记录停机时循环数和停机时间，该试件的数据供参考。6.4 试验终止6.4. , 试件两表面任意一个点焊部位或其附近，产生与熔核直径相当的裂纹或表面未见裂纹而试件断裂，上述情况为试件破坏。6.4.2 试件的循环数达到10或达到指定的条件循环数时，无论试件是否破坏，试验可终止。6.4.3 己经试验过的试件，不允许再次使用。7 试验结果处理7. , 单位及有效数字7. ,. , 载荷范围单位用牛顿表示。有效数字为3位。7. ,. 2 循环数用科学计数法表示，例如，3.34X10.。7. .3循环数从达到指定载荷范围开始记数。

8、7.2 F-n曲线的绘制和疲劳极限的确定如图3所示206 400 :, 00 E . 2帕里这瞩101 。70 GB/T 15111-94 干、w 10、10 描坏量制周】图3F-n曲线。创330创1 扭曲-10 171 700 , 10 7.2.1 纵袖为载荷范围，横轴为循环数.采用双对数或单对数坐标纸绘制.2旦 比7.2.2 F-n曲线呈水平线时，水平线所对应的载荷范围为疲劳极限.但是，水平线所对应的载荷范围试件数，应按6.1. 2 c规定不少于2个。7.2.3 根据下述方法之一确定疲劳极限z方法一在各个阶段载荷范围中，半数以上试件没有破坏的载荷范围.则比这个载荷范围略低的载荷范围为疲劳极

9、限.方法二可用GB/T13816方法确定疲劳极限e方法三重要构件，可根据具体情况确定各个载荷阶段的试件数目，采用统计方法求得疲劳极限-7.3 条件疲劳极限的确定7. 3. 1 循环数可根据试件工作条件从下列数值中确定z10 .2X 10 .5X 10.10 , 2 X 10 .5X 10 .10 , 2 X 10 , 5X 10 ，10。7- 3. 2 根据F-n曲线求条件疲劳极限。在F-n曲线图上，按各个载荷范围阶段试验点中值作曲线，指定的条件循环数所对应的载荷范围，即为该条件下的条件疲劳极限。此法确定的条件疲劳极限以符号A标记，例如M(A10)=2750 N等等.7.3.3 不用F-n曲线

10、确定条件疲劳极限。在条件循环数附近的几个载荷范围，各载荷范围均有2个以上试件的试验结果.可根据下列方法之一确定条件疲劳极限。方法一试件半数以上没有破坏的载荷范围，比这个载荷范围略低的载荷范围没有破坏的试件也没有超过半数，这个略低的载荷范围定为条件疲劳极限。方法二试件不破坏的载荷范围同低一级载荷范围的平均值.但比该平均值略低的载荷范围试件不破坏，该平均值定为条件疲劳极限.方法三必要的重要构件，可根据具体情况确定各个载荷阶段的试件数，采用统计方法求得疲劳极限.其符号为B.例如.L!.F(B10)=2750N等等.8试坠报告试验报告包括8.1-8.11条的全部内容，试验结果可填入附录A(参考件的表中

11、-8.1 试验时间、地点.207 , 4 v E 反a J 2 步7 , 2 J i叮: 巳主宇8.2 试验材料的种类、名称及名义板厚。8.3 试验材料的化学成分。8.4 试验材料的热处理、表面处理情况。8.5 试验材料的力学性能。8.6试件的形状、尺寸。8. 7 点焊机种类、型号、额定容量。8.8 点焊焊接条件、点焊焊点熔核直径。GB/T 15111-94 8.9试验机种类(定载荷型、定位移型)、型号、容量。8.10试验的载荷范围、最大载荷、最小载荷、载荷比、平均载荷、试验机频率。8.11 F-n曲线图、疲劳极限或条件疲劳极限确定方法。208 材料牌号试样号钢材种类试梓号型号最大容量.N试验

12、频率.Hz宾他焊种类领定容量.kVA周波.Hz最大加压力.N最大电流.A电材质直在.mm极尖端形状及尺寸.mm其他机GB/T 1511194 附录A试验结果表(参考件)表Al试验材料的种类及力学性能板厚. b mm N/mm2 N/mmz 表A2板材的化学成分名义成分t%表A3疲劳试验机8 % 表A4点焊机、焊接条件及焊接结果焊接条件电流.A电极加压力.N主通电时间.s电流.A预热时间.S电流.A后热时间.S其他硬度疲劳强度.盹HV N/mm 试验前复验成分，%焊接结果熔核直径口1m其他209 GB!T 15111-94 表A5疲劳试验条件及结果戴荷范围平均戴荷最大、最小载荷N N 载荷比附加说明z本标准由全国焊接标准化技术委员会提出并归口.本标准由机械工业部晗尔滨焊接研究所负责起草.本标准主要起草人张宝昌、焦伟 210 循环数周断裂情况其他惭形式未断