專利名稱：適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接接頭強(qiáng)度檢測(cè)方法領(lǐng)域，具體涉及一種適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
焊縫的種類繁多，縫焊縫是其中的一類。縫焊縫是指兩板之間的縫隙形成的焊縫，典型的縫焊縫是直線型的，可采用激光焊接、電子束焊接、電阻焊接等方法完成焊接。焊縫強(qiáng)度是焊縫的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通常包括拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度。GB2652-89《焊縫及熔敷金屬拉伸試驗(yàn)方法》規(guī)定了金屬材料焊縫及熔敷金屬的拉伸試驗(yàn)方法，以測(cè)定其拉伸強(qiáng)度和塑性，但該標(biāo)準(zhǔn)適用于采用焊條或填充焊絲的熔化焊接。QJ1157-87《不銹鋼薄板焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》規(guī)定了適用于測(cè)定厚度0. 15mm 0. Imm不銹鋼薄板熔焊焊接接 頭的拉伸性能。GB/T 2651-2008《焊接接頭彎曲機(jī)壓扁試驗(yàn)方法》規(guī)定了金屬材料焊接接頭的橫向正彎及背彎試驗(yàn)、橫向側(cè)彎試驗(yàn)、縱向正彎及背彎試驗(yàn)、管材壓扁試驗(yàn)方法，以檢驗(yàn)接頭拉伸面上的塑性及顯示缺陷，適用于熔焊和壓焊對(duì)接接頭。GB/T16957-1997《復(fù)合鋼板焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)方法》規(guī)定復(fù)合鋼板焊接接頭的拉伸、彎曲、沖擊和硬度試驗(yàn)方法，適用于壓力容器、核反應(yīng)堆、儲(chǔ)槽和艦船及其他用途的以剛才為基材，以不銹鋼或有色金屬為覆材，總厚度大于等于8mm的軋制、爆炸、堆焊、鑄造、爆炸軋制、堆焊軋制及鑄造軋制的單面和雙面復(fù)合鋼板焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)。GB2651-2008《焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》中規(guī)定了金屬材料焊接接頭橫向拉伸試驗(yàn)和點(diǎn)焊接頭的剪切試驗(yàn)方法以分別測(cè)定接頭的抗拉強(qiáng)度和抗剪負(fù)荷，該標(biāo)準(zhǔn)適用于熔焊和壓焊對(duì)接接頭。對(duì)于縫焊縫而言，焊縫強(qiáng)度主要以焊縫剪切強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)衡量，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公開(kāi)的文獻(xiàn)資料中尚未查詢到該類焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、易于推廣的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，適用于直線型縫焊縫的剪切強(qiáng)度或剪切載荷檢測(cè)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案，本發(fā)明的一種適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，步驟包括I)試片下料剪裁兩件相同材料、相同尺寸的第一平板試片和第二平板試片，剪裁一件平板連接試片；第一平板試片和第二平板試片的厚度均為t，t > I. 5d ;平板連接試片的厚度j ^ I. 5d，d為焊縫焊合寬度；第一平板試片和第二平板試片的寬度h與平板連接試片的的寬度相等；平板連接試片的截面寬度W=2b+c，b為焊縫與平板連接試片兩端之間的距離，c為兩條焊縫的間距，b、c根據(jù)焊接工藝要求選取；2)試樣焊接
將第一平板試片和第二平板試片在同一水平面上在長(zhǎng)度方向拼縫放置，將平板連接試片沿著等寬方向置于第一平板試片與第二平板試片的拼縫上，平板連接試片的長(zhǎng)度遮蓋第一平板試片和第二平板試片各一半；采用激光焊接、電子束焊接、電阻焊接或其它設(shè)計(jì)的焊接方法在拼縫兩側(cè)、沿試片寬度方向?qū)⒌谝黄桨逶嚻偷诙桨逶嚻謩e與平板連接試片焊接，形成兩條與拼縫平行的焊縫；3)焊縫質(zhì)量檢測(cè)對(duì)試樣的兩條焊縫進(jìn)行外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)，確保焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的要求；4)試樣剪裁及試樣尺寸測(cè)量將試樣按照標(biāo)準(zhǔn)試樣A的寬度e沿試樣長(zhǎng)度方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行剪裁，制得標(biāo)準(zhǔn)試樣A，測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)試樣A的寬度e，測(cè)量焊縫焊合寬度d ；
5)試樣裝夾將標(biāo)準(zhǔn)試樣A裝夾到拉力試驗(yàn)機(jī)上，確保試驗(yàn)機(jī)的拉力作用線通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試樣A的焊縫剪切面；6)試樣拉伸試驗(yàn)機(jī)加載，直至標(biāo)準(zhǔn)試樣A在焊縫部位剪切斷裂；斷裂部位發(fā)生在縫焊縫部位，記錄試驗(yàn)期間的最大力Fm ；7)計(jì)算剪切強(qiáng)度試樣的剪切強(qiáng)度按公式(I)計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，步驟包括 1)試片下料 剪裁兩件相同材料、相同尺寸的第一平板試片(I)和第二平板試片(2)，剪裁一件平板連接試片(3);第一平板試片(I)和第二平板試片(2)的厚度均為t，t > I. 5d ;平板連接試片(3)的厚度j ^ I. 5d，d為焊縫焊合寬度；第一平板試片(I)和第二平板試片(2)的寬度h與平板連接試片(3)的的寬度相等；平板連接試片(3)的長(zhǎng)度W=2b+c，b為焊縫與平板連接試片(3)兩端之間的距離，c為兩條焊縫的間距，b、c根據(jù)焊接工藝要求選取； 2)試樣焊接 將第一平板試片(I)和第二平板試片(2)在同一水平面上在長(zhǎng)度方向拼縫放置，將平板連接試片(3 )沿著等寬方向置于第一平板試片(I)與第二平板試片(2 )的拼縫上，平板連接試片(3)的長(zhǎng)度遮蓋第一平板試片(I)和第二平板試片(2)各一半；采用激光焊接、電子束焊接、電阻焊接或其它設(shè)計(jì)的焊接方法在拼縫兩側(cè)、沿試片寬度方向?qū)⒌谝黄桨逶嚻?I)和第二平板試片(2)分別與平板連接試片(3)焊接，形成兩條與拼縫平行的焊縫； 3)焊縫質(zhì)量檢測(cè) 對(duì)試樣的兩條焊縫進(jìn)行外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)，確保焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的要求； 4)試樣剪裁及試樣尺寸測(cè)量 將試樣按照標(biāo)準(zhǔn)試樣A的寬度e沿試樣長(zhǎng)度方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行剪裁，制得標(biāo)準(zhǔn)試樣A，測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)試樣A的寬度e，測(cè)量焊縫焊合寬度d ； 5)試樣裝夾 將標(biāo)準(zhǔn)試樣A裝夾到拉力試驗(yàn)機(jī)上，確保試驗(yàn)機(jī)的拉力作用線通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試樣A的焊縫剪切面； 6)試樣拉伸 試驗(yàn)機(jī)加載，直至標(biāo)準(zhǔn)試樣A在焊縫部位剪切斷裂；斷裂部位發(fā)生在縫焊縫部位，記錄試驗(yàn)期間的最大力Fm ； 7)計(jì)算剪切強(qiáng)度 試樣的剪切強(qiáng)度按公式(I)計(jì)算
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，其特征在于步驟I)中第一平板試片(I)和第二平板試片(2)的厚度均為t = (I. 3 4) d。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，其特征在于步驟I)中第一平板試片(I)、第二平板試片(2)、平板連接試片(3)的寬度h =(2 5) e + k，e為標(biāo)準(zhǔn)試樣寬度，k為余量，余量是焊接時(shí)起弧、收弧部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，其特征在于步驟6)中拉伸時(shí)的應(yīng)力速率V ((NAim2X1)與材料彈性模量E相關(guān),對(duì)于材料彈性模量E < 150Gpa時(shí)，應(yīng)力速率需滿足2 < V < 20，對(duì)于材料彈性模量E彡150Gpa時(shí)，應(yīng)力速率需滿足6 < V < 60。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng) 度檢驗(yàn)方法，其特征在于步驟5)將標(biāo)準(zhǔn)試樣A裝夾到試驗(yàn)機(jī)上，試驗(yàn)機(jī)的拉力作用線通過(guò)試樣焊縫剪切面的作法是在第一平板試片(I)和第二平板試片(2)的夾持部位、在平板連接試片(3) —側(cè)局部加墊片(4)，墊片(4)的厚度等于第一平板試片(I)、第二平板試片(2)的厚度t。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，其特征在于步驟I)中兩條焊縫(5)的間距c = IOmm 20mm，兩條焊縫中線距離平板連接試片(3)的兩端b = 5mm 10_。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于直線型縫焊縫的焊接接頭剪切強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，步驟如下1)試片下料、2)試樣焊接、3)焊縫質(zhì)量檢測(cè)、4)試樣剪裁及試樣尺寸測(cè)量、5)試樣裝夾、6)試樣拉伸、7)計(jì)算剪切強(qiáng)度；具體是剪裁兩件相同的平板試片，剪裁一件平板連接試片；試樣焊接是將兩個(gè)平板試片在同一水平面上在長(zhǎng)度方向拼縫放置，將平板連接試片沿著等寬方向置于兩個(gè)平板試片的拼縫上；在拼縫兩側(cè)、沿試片寬度方向?qū)蓚€(gè)平板試片分別與平板連接試片焊接，形成兩條與拼縫平行的焊縫；檢測(cè)兩條焊縫的質(zhì)量合格后，將試樣按照標(biāo)準(zhǔn)試樣A的寬度沿試樣長(zhǎng)度方向剪裁，制得標(biāo)準(zhǔn)試樣A，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)試樣A寬度e，焊縫焊合寬度d；將標(biāo)準(zhǔn)試樣A裝夾到試驗(yàn)機(jī)上加載，至焊縫部位剪切斷裂；記錄最大力Fm；計(jì)算剪切強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01N3/24GK102680331SQ201210147688
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者桑希軍, 胡善剛, 郭輝榮 申請(qǐng)人:湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)所