[发明专利]非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法

权利要求书

1.一种非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据焊接接头尺寸和低周疲劳试验标准，加工低周疲劳试样；选取引伸计标距，在设定应变值条件下对低周疲劳试样进行初始低周疲劳性能测试，将断裂后的低周疲劳试样进行腐蚀观察，结合焊接接头的金相组织，判断断裂位置，并分析得出低周疲劳试样的弹性应变、塑性应变、总应变、疲劳寿命以及材料属性；

步骤2：根据低周疲劳试样组织分区组织，在相同备选低周疲劳试样上采用显微硬度点标记原始位置，并确保所有硬度点在同一条直线上，在显微镜下测量并记录相邻两个硬度标记点之间的距离；

步骤3：将标记后的低周疲劳试样在静态拉伸机上进行拉伸测试，所用的引伸计标距夹持位置与初始低周疲劳测试一致，拉伸应变量达到初始低周疲劳测试时的加载应变量后即刻卸载；

步骤4：将卸载后的标记低周疲劳试样进行表面腐蚀，找出硬度标记点所对应的分区，在显微镜下再次测量每两个硬度标记点之间的距离，分析得到组织分区所产生的塑性应变量；

步骤5：根据初始低周疲劳试验测试所得出的弹性应变，以及标记硬度点后静态拉伸试验分析所得的塑性应变，对低周疲劳试样各组织分区初始低周疲劳测试中所获得的塑性应变和总应变进行修正，得到低周疲劳试样各组织分区实际应变；

步骤6：根据低周疲劳试样各组织分区实际应变以及低周疲劳试样的断裂位置，求出断裂位置处的实际应变和寿命；

步骤7：设定不同应变值，重复步骤1至步骤6，得到不同应变值下实际应变和寿命，从而得到实际应变-寿命关系，实现对非均匀组织低周疲劳的应变-寿命方程预测。

2.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤1中，所述引伸计标距长度范围内包含焊缝、热影响区、母材。

3.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤1中，分析低周疲劳测试时最大载荷随疲劳寿命增加变化关系，判断低周疲劳试样的材料属性，即判断低周疲劳试样的材料是否是加工硬化或加工软化材料，若是加工硬化或加工软化材料，记录半寿命循环次数；若不是加工硬化或软化材料，则不用记录半寿命循环次数。

4.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤2中，根据低周疲劳试样的组织分区确定打硬度标记点的载荷，各分区组织至少包含3个硬度点，相邻硬度点之间的距离相等，且相邻硬度点之间的距离至少为20um，在显微镜下验证并记录每相邻两个硬度标记点之间距离。

5.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤2中，所述硬度标记点为正方形，所述正方形的对角线距离在20um以内。

6.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，在进行步骤2之前，将相同备选低周疲劳试样先进行低周疲劳测试一段时间后，再进行硬度标记。

7.根据权利要求3所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤3中，将低周疲劳试样在静态拉伸机上拉伸时，若低周疲劳试样的材料为加工硬化或软化材料，则在低周疲劳机上进行低周疲劳测试，测试次数为对应设定应变值的半寿命循环次数；若低周疲劳试样的材料不是加工硬化或软化材料，则在静态拉伸机上直接拉伸，当拉伸到对应初始低周疲劳测试时的设定应变量时即刻卸载。

8.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤3中，所述静态拉伸机拉伸时试验速率与初始低周疲劳测试时应变速率相同。

9.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，步骤4中，将卸载后的标记低周疲劳试样进行表面腐蚀，所述表面腐蚀为浅腐蚀，即腐蚀到能够分辨出硬度压痕点及硬度点所在组织分区。

10.根据权利要求1所述的非均匀组织焊接接头低周疲劳过程中分区应变测试方法，其特征在于，所述低周疲劳试样表面加工精度及粗糙度满足行业标准要求，每个低周疲劳试样的材料、物理、化学性能均相同。