1、中华人民共和家标准GB/T 13816-92 焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法Test metbod ror pulsed tensUe ratigue of welded jolnts 1 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GB 2651 焊接接头拉伸试验方法GB 9447 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法GB 10854 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。3.2 S(应力)-N(循环次数)曲线图以应力为纵轴，以应力循环次
2、数为横轴所描绘的曲线图，通常称S-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技伸应力的最大值.4 试件.，1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接图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。国京锥术监督局1992-11-05批准1993-10-01实施190 13816-92 GB/T 试样制除43目斌样M领刊后试样试样幅幢句 嗣领H黯川苍白 L 图1对接接头试件。号及2号试样用M鸭绿幅疆维锺窑武样埋障跑得川司目 吗帽领H黯句试样叫司目嗣领HB帽切酷吗4皿以上isj 191 十字形角接接头试件(3号
3、试样用)图2GB/T 13816-92 MM咽Hza飞目;j 切除自吗试愣#吕二、 试样7甘-7 钮吗面样o 试样肯甘斗 切障目帽M哺HR t 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回5 试样5. 1 去除余高的对接接头试样(即1号试样)如图A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2、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!暗示.W注25mm. 5.4 加筋十字形角接接头试样(即4号试祥)如图7所示.W注25mm。5.5 机械加工的刀痕应顺受力
4、方向。俩同 由m的回10. 7s a 105 a 3.2 3.2 图41号试样192 酣丽AAGB/T 13816-92 mu.2 105 a . 由伺Ha 10.5 图52号试样表1尺寸表mm W 50 40 31.5 25 B 77 67 58.5 52 R 285 230 a 87 77. 5 21. S监210 420 t 图63号试样1 n., 1 注2圈6中，试验时希望断在角焊缝时，取焊角K为板厚t的.BPK=丁feg希望断在角焊缝焊趾时，可取Kto19B GB/f 13816-92 圈74号试样6试验机6.1 要使用能够实现脉动拉伸的疲劳试验机.6.2 要有合适的试样夹紧装置，夹
5、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%囚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士2%回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撇据处理方法8. 1 原横断面面积8. ,. 1 1号试祥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
6、须在士0.5%以内。8. ,. 2 2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，求两个断丽的面积，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. .3 3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l4W , K作为焊缝原模断面面积AT此时，加工尺寸误差在士1%以内，焊脚应符合GB10854。194 GB/T 13816-92 8.1.4 4号试样从离两侧的角焊缝外约10m
7、m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，其平均值作为母材模断面面积A，此时，加工尺寸误差必须在士1%以内。8.2应力应力为试验载荷除以接第8.1条所求得的断面面积A或AT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l明显的疲劳裂纹俯如0.5mm) 为止的循环数。8.4 S-N曲线采用双对数坐标绘制S-N曲线，纵辅为应力.8.5条件疲劳极限条件循环数可为1X 10、5X10、2X10、1X10中的任何一个，条件疲劳极限按下列方法确定28. 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
8、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 按逼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p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)囚t95 GB/T 13816-92 附录A偏心的耍求(补充件Al 试样布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，试样主要产生弯曲应为.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，
9、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SS，S，和队，再按(Al)及(A2)式求出X轴及Y轴周围的弯曲应力对拉伸应力的比.P.P，P.土2(S，- S,%=44 100% . u. ( Al ) S , + S, + S, + S. .- 士2(S，- S,) . ._-， zb x 100% . .( A2 ) S, + S, + S, + S. . 其中，各式右边前丽的正负号要适当选择，以使P事及P，为正值.x 196 z a I I X S. S, Y 后面AA图A1A x B1 试验
10、报告按表B10实验名称z母树钢种.标准牌号z板厚g化拉伸强度，N/mm2学成屈服强度，N/mm2份机, 延伸率.%械性% 硬座s能脉动拉伸聋劳极限脉动拉伸条件疲劳极限试验相L种类，容量z循环数g对中度zGB/T 13816-92 c Si Mn P s 其它附录B试验报告格式(补充件)表Bl试验报告实验日期z焊接方法焊接材料种类坡口形式焊接电流，A焊接速度，rn/s预热温度，L:啧丸硬化焊接区硬度其它1号2号次/分3号4号其它实验人z焊接条件焊接位置直径牌号焊接电压，V运条法后热温度，(表面加工焊缝金属热影响区试样191 母树模断面试试验宽厚模断面焊脚t主验w E 面军RK 类mm mm A=
11、W m窟剿号mm (S-N曲线图GB/T 13816-92 续表B1焊锺横断面平均平均宽横断面焊脚f是w 面积E mm 1 4 mm W.K mm 附景C试件t，W、E的选择(参考件载荷应力tN/mm2断裂断全时裂最最最最摄辘情备注大幅环况大N N (Al 数.劳强度NJmm (N= C1 试验机的动载容量为20t时，试样厚度s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C1mm t 运1010-12.5 12.5-16 16-20 w 50 40 31.5 25 C2 对于1号及Z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过被处的可能性很大，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，而且试样变妖.因此，方法容许A=l.04.R=285 mm. 对于1号试样，其平行部位断面的4个棱角的加工程度对疲劳强度有影响，因此为尽量统一起见，规定圆角r大约为1mmo这种加工，可用铿刀等轻轻铿J来完成.附加说明E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.本标准起草人张宝昌、焦伟.198
