T/CWAN 0130-2025 焊接接头疲劳试验方法

以下是团体标准T/CWAN 0130-2025《焊接接头疲劳试验方法》的详细内容总结：

​​一、标准概述​​

1. ​​适用范围​​
   • 适用于钢制电弧对接接头及角接接头的疲劳试验
   • 用于绘制S-N曲线及对比不同因素（如焊接工艺、材料等）对疲劳性能的影响
2. ​​核心目标​​
   • 规范焊接接头疲劳试验的试样制备、设备要求、试验流程及数据处理方法
   • 提供不同受力形式下的应力计算和修正方法

​​二、关键内容​​

• ​​四点弯曲/三点弯曲​​：区分双向压力和单向压力加载方式
• ​​脉动拉伸应力​​：最小应力接近零的交变拉伸应力
• ​​条件疲劳极限​​：特定循环次数下不破坏的最大应力
• ​​S-N曲线与P-S-N曲线​​：分别表示应力-寿命关系及其统计概率分布

• ​​取样要求​​：
  • 直接从焊接结构截取或焊接模拟试板，需保证材料、工艺与实际一致
  • 焊缝需无表面缺陷（裂纹、气孔等），角变形<5°，错边需符合GB/T 19418
• ​​加工规范​​：
  • 保留焊缝余高，机械加工刀痕顺受力方向
  • 焊道中心需与试样中垂线重合，推荐线切割加工

• ​​设备要求​​：
  • 需具备足够强度和刚度，动载示波波动≤3%
  • 夹具需保证试样对中，加载装置与试样中垂线重合
• ​​校验要求​​：试验前需校验或处于检定周期内

• ​​通用要求​​：
  • 应力比R建议为0.1，试验过程不得中断
  • 需监测试样表面温度，避免热疲劳影响
• ​​S-N曲线绘制​​：
  • 需5个以上应力水平，每级至少6个试样
  • 高周疲劳试验应力范围通常为5×10⁴~1×10⁶周次
• ​​对比试验​​：每应力水平至少3个试样

需包含以下内容：

• 材料信息（牌号、化学成分、力学性能）
• 试样尺寸、焊接工艺（pWPS）、无损检测结果
• 试验条件（温度、频率、应力比）
• 失效循环次数、裂纹位置及试验异常记录

• ​​S-N曲线绘制​​：
  • 双对数坐标下拟合均值连线，水平段对应疲劳极限
  • 条件疲劳极限可通过“逼近法”或统计方法确定
• ​​P-S-N曲线绘制​​：
  • 基于正态分布计算不同可靠度下的概率寿命
  • 需验证对数疲劳寿命与应力的线性关系（相关系数检验）

​​三、附录核心内容​​

• 提供7种典型接头（对接、十字、T形接头）的试样图纸及推荐尺寸，例如：
  • ​​对接接头拉伸试样​​：平行段长度≥6t+焊缝宽度，过渡圆弧半径≥25mm
  • ​​十字接头试样​​：宽度≥6t，高度5t
    
    

• ​​偏心测量​​：通过角变形α和轴向偏心e计算附加弯矩
  • 公式：
    e=\left(d_2-d_3\right)+\left(d_2-d_3+d_4-d_1\right)\frac{b}{a}+\frac{t_1-t_2}{2}
  • 修正应力幅：Δσₛ=Δσₘ+Δσₛ（膜应力+二次弯曲应力）

• ​​修正系数γₜ​​：板厚>25mm时需修正应力幅
  • 公式：
    \gamma_t=\left(\frac{25}{t_{eff}}\right)^n
  • 修正指数n与接头类型相关（如焊态十字接头n=0.3）

• 提供对接、角焊缝、T形接头的应力计算公式，例如：
  • ​​全熔透对接接头拉压应力​​：
    \sigma=\frac{F}{\delta l}
  • ​​角焊缝平面内弯曲应力​​：
    \tau=\frac{3M_1}{al^2}

1. 计算对数寿命均值与标准差
2. 剔除异常数据（起码值检验）
3. 验证正态分布（相关系数检验）
4. 拟合线性方程：
   \lg N_{pj}=a_p+b_p\lg\sigma_j

​​四、参考文献​​

• 国际焊接学会（IIW）疲劳设计建议
• 国内权威教材（如史耀武《焊接制造工程基础》）

​​总结特点​​

1. ​​全面性​​：覆盖试样设计、试验执行到数据分析全流程
2. ​​可操作性​​：提供具体公式、修正系数及检验阈值
3. ​​标准化​​：严格引用GB/T、JB/T等国家标准
4. ​​工程适用性​​：针对实际焊接变形、板厚差异提出修正方法

如需进一步了解某部分细节（如特定试样图纸或计算公式），可指定章节深入说明。