GBT9447-1988-焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准UDC621-791.01-620.186.4焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法GB9447一88Testmethodforfatiguecrackgrowthratesofwelded1Wo妇1主.内容及适用范圈本标准规定了侧定焊接接头疲劳裂纹扩展速率的试验方法.本标准适用于室盆(15-350C)及天气环境下洲定金篇材料婚花娜焊接接头(娜缝金属及热影响区)大于10-'mm/周的恒幅循环载荷下的疲劳裂纹扩展速率。在非室沮、非大气环境下的焊接接头裂纹扩展速率试验，亦可参照本方法.2引用板准GB2651焊接接头拉伸试验方法。3术语及定义3.1循环

2、周期性载荷或应力的一个完整过程.3.2循环数(周)载荷循环的次数。3.3疲劳裂纹扩展速率da/dN(二/周)载荷循环一次的疲劳裂纹扩展量。3.4应力强度因子K(MN/M32)裂纹尖端附近区域弹性应力场强度的度量，在本方法中系指工蟹受载情况(I型即为张开型).5.5计算裂纹长度。(mm)与实际裂纹相当的前缘裂纹长度.对于CT试样，a从加载线开始计量(图1)，对于CCT试样，。从试样中心线开始计量(图2)..家标准局1968一0卜25批准1989一03一01实旅『1a3GB9447一I.'D-On-J图1da/dN标准CT试样图注:①加工切口(。)顶端交线与试样表面

3、应当距离相等，交线到试样上下边缘的误差应在0.005W以内.②焊接接头其他区域可参照。2一mW/3图2W<75mm的标准CCT试样图注:切口与接头相对位里按试验要求确定.5124GB9447一883.6最大载荷，==(MN)循环载荷的最大值。3.7最小载荷per,(MN)循环载荷的最小值。3.8载荷变化范围Ap(MN)最大载荷与最小载荷差值.即如=，..一F-3.8载荷比R最小载荷与最大载荷之比，即R=P-3.10最大应力强度因子K~o==(MNN/.T9)对应于最大载荷的应力强度因子;并随裂纹长度的增加而变化。3.11最小应力强度因子K..(MN/褚)对应于最

4、小载荷的应力强度因子;当载荷比R小于零时取为零。3.12应力强度因子范围&K(MN/蔽)最大与最小应力强度因子值之差。AK二K~一K-4试样4.1试样型式4.1.1标准CT(紧凑拉伸)试样，如图1所示。4.1.2标准CCT(中心裂纹拉伸)试样，如图2所示。4.1.3也可采用其他型式的试样，但必须有对应的应为强度因子标定。4.2取样4.2.1在被检验的焊接试板或焊接构件上制取焊接接头(包括焊缝金属、热影响区、母材等)试样。如采用焊接试板，应注意同构件保持条件一致。4.2.2取样时，必须先用金相腐蚀剂显现出焊缝轮廓，以确定缺口位置，并有利于裂纹扩展过程的分析。4.2

5、.3焊接接头的疲劳裂纹扩展速率与试样裂纹面所在部位、取向及扩展方向有关，因此，试样必须注明裂纹面位于哪个区域〔例如:焊缝金属、热影响区、母材(注明轧向)〕以及取向。4.2.4因试样中焊道沿厚度方向并不全部均匀。所以为达到4.2.3条要求，必须用沿厚度方向的两表面焊道位置数据一起考虑。4.3试样尺寸4.3.1试样厚度B对于CT试样，推荐试样厚度B的范围如下:W/20《B(W/4厚试件也允许使用(例如但试样所得数据需要对裂纹走向作出曲率修正，修正规定见7.1条.对于CCT试样，推荐的试样厚度上限为W/8,CCT试样的最小厚度的要求，是为了避免横向屈曲。4.3.2试样

6、的宽度w按无裂纹韧带最小值要求，即根据焊接接头屈服强度，最大应力强度因子的极限值K.和CT试样的a/W或CCT试样的2o/W的极限值的关系曲线确定试样的最小宽度W(见图3),US9447一as厂CT试样反盯产犷一(‘一。专奄长月2-产冈盯了阵陌︵味山。a右卜.反l之冈口·日x0.5.i旧狱丁全.C了_C一_T‘_;一A"_-iz“”一。一门阅门而门厂二巨二卜户口尸一}目目口口曰阅尸曰尸r曰产贬门反口I尸困口阿产闷口A/W(CT试样)2A/W(CCT试样)图3标准aaldN试样尺寸标准化曲线图4.3.3CCT试样的工作长度L4.3-3.1拉一拉加载试样宽度W不大于

7、75mm时,L为销钉孔心之间的距离，L)2W;试样宽度W大于75二时，L为梢钉两端内侧一排螺栓孔间的距离，L)1.5W。4.3.3.2拉一压加载L为压板内边缘之间的距离，11李1.2W.4.4试样切口及制备4.4.1试样切口CT试样的切口长度a=应不小于0.2W;CCT试样，中心切口长度2a。应不小于1.5倍的中心孔径。4.4.2切口制备试样切口可通过铣切、线切割和其它方法加工而成。图9中给出了各种不同的切口几何形状。电火花加工的切口根部曲率半径P不大于0.1mm,铣切的人字形切口及其它加工的切口的根部曲率半径P不大于0.25mm.GB9447一8试样加载孔的中

8、CCr试样的中心线最小疲