十字焊接接头(开剖口)疲劳不强度试验研究汇编.pdf

第 ^裕 鼻；一期 6百 南 拜 VoJ．8 N 0 1090年 3月 HINAN SCIENCE M ar．I990 十字焊接接头 (不开剖 口)疲劳 强度试验研究 韩 连元 朱安 国 王振发 t郑州工学院)(核 中业第五研究设计院)(山东轻工业学院) 摘 要 通过对横向承载不开创口十宝焊接接盘煎疲劳试验，研究了此娄接头的疲劳裂 一 、 ／ 坟萌生位置和扩展行为及垫考的破坏情况 求得不开剖口接共的P—S—N曲线，用升 降法刺得接头在指定寿命f2×10周)的条件箍劳极 限。为工程上焊接构件 的设计使 用提供 了疲劳设 计数据和设计 曲线 。 关键词：疲劳试验 ，疲劳强度 ，焊接接头 ，角焊接接共，十字接 头。 一 、 日IJ 置 焊件的失效大都属于疲劳破坏，由于焊接缺陷的大量存在，以及焊缝处的应力集 中和焊 接工艺造成的残余应力，使得焊件的疲劳性能大幅度降低。 目前，国外在焊接构件的疲劳强 度研究方面进行 了大量的试验研究，通过对各种各样的研究来描述焊件的疲 劳 性 能 ， 并 且取得 了大量的试验数据。在此基础上，建立了许多典型接头的s—N 曲线．作为焊件的疲 劳设计规范。这方面的研究 目前仍在继续，不断地对已有的设计规范和研究成果进行修正和 完善。而国内焊接接头的疲劳强度试验研究起步较晚，还未进行系统全面的研究，不但缺乏 必要的疲劳设计数据，而且也缺乏常用典型焊接接头的疲劳设计 曲线。在产品的设计中按类 比设计和静强度设计或借用国外现有的规范。其结果是设计产品粗大，可靠性差，不能满足 工程需要。为了提高我国机械产品的质量，提供我国 自己的焊接结构的疲劳性能数据和设计 曲线，我们选择十字焊接接头作为突破 口，以便为今后对焊接头系列的疲劳断裂行为进行更 深入的研究。本文介绍了横 向承载不开剖 口焊接接头的P—S—N 曲线和在 2x10 周下的 疲 劳极 限的试验测定，并对疲劳裂纹的起始、扩展行为及接头的失效情况进行了考查。 二、疲劳试验和疲劳强度的研究 (--) 、试验试样 I． 试样设计 河 南 科 学 第^卷第一期 在课题的接头系列中，不开剖 口接头的试样编号wT08，为横 向承载焊缝。试样设计两 种焊高：一种焊高为 8×8mm；另一种焊高为15×15mm，拟 比较高焊不同对疲劳强度的 影响。首先焊高为l5×15mm的试样，若不在焊趾处断裂，则停止焊高为8×8mm的试样 的试验。试样照片及结构简图见图 l、图 P ■I 试 掉，卜蓐甩 片 圈2 试样螭构麓围 2． 材料性能和化学成分 所有试样的选 用出自一炉的l6M n轧制板钢材，试件长度方 向为钢板的轧制方向。钢板 厚20mm ，其机械性能和化学成份列表如下： 衰 1 机械性麓 寰2 化掌成份 ( j 口 ‘ 口 b C n S 33 r／m 50 r，- 0．】2～ 0．2 t．∞ ～ 1．6o O 册