[发明专利]T型焊接接头双向拉伸疲劳试样、试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了提供一种T型焊接接头双向拉伸疲劳试样、试验装置及试验方法，疲劳试样呈中心对称的T型结构，疲劳试样包括底板以及垂直焊接于底板中心的立板，底板包括设于中部的横向工作段和设于两端部的横向夹持段，立板包括垂向工作段和垂向夹持段。试验装置包括一横向反力组件、一横向拉伸组件、一垂向拉伸组件以及一对垂向反力组件，横向反力组件与横向拉伸组件能够相互配合以对底板施加横向拉力，垂向拉伸组件和垂向反力组件能够相互配合以对立板施加垂向拉力，试验装置与疲劳试验机相配合能够对疲劳试样进行双向拉伸疲劳测试。本发明公开的试验装置具有可双向加载、适用性广和易操作等优点，适用于T型焊接接头双向拉伸疲劳性能测试。

技术领域

本发明涉及材料性能检测技术领域，具体的说是一种T型焊接接头双向拉伸疲劳试样、试验装置及试验方法。

背景技术

T型焊接是一种常用的焊接形式，其结构包含底板和立板，通常在立板一边开坡口，垂直焊接在底板上，此类焊接形式在船舶、飞机和机械结构等领域有广泛使用。鉴于T型焊接接头的结构形式，其服役时底板和立板两个方向上同时受载，焊接位置存在应力集中，叠加焊缝周围显微组织不均匀和焊接残余应力，易在焊趾处产生开裂，因此在进行相关材料和工艺研发和生产时有必要开展T型焊接接头性能测试。

现有测试技术主要有弯曲和拉伸性能测试，如公开号为CN108801802A的中国专利采用固定T型焊接接头底板，施加垂直于立板的压力进行弯曲性能测试；公开号为CN206235520U的中国专利采用三点弯曲方式进行T型焊接接头的弯曲性能测试；公开号为CN207610903U的中国专利公布了一种T型焊接接头拉伸试验件，可用于考核T型焊接接头抗拉性能；公开号为CN201555766U的中国专利公布了一种T型焊接试样拉伸试验夹具，可对T型焊接试样进行拉伸性能测试；公开号为CN208304865U的中国专利公布了一种T型焊接接头力学性能测试基座夹紧装置，可在测试时快速夹紧T型接头试样；公开号为CN212674613U的中国专利公布了一种T型焊接接头试样基座夹紧装置，可进行多角度力学性能测试；公开号为CN112577820A的中国专利公布了一种T型焊接接头拉伸试验方法，可用于T型方管焊接接头的抗拉强度测试。

上述针对T型焊接接头的测试方法，均属于静强度性能测试。在实际服役条件下，焊接结构往往承受周期性载荷，在服役一段时间后突然产生破坏，呈现疲劳破坏特征，因此需要对T型焊接接头的疲劳性能进行考核。公开号为CN102192858A的中国专利，采用经验公式计算T型焊接接头的疲劳特性，但是缺少实体试样的测试方法；公开号为CN209589669U的中国专利设计了专用夹具，可对T型焊接接头进行疲劳性能测试，但是只能在立板方向加载，对T型焊接结构疲劳性能考核不够全面。

目前尚缺少在T型焊接接头疲劳试样的两个方向上同时加载的疲劳试验测试方法，针对该问题，需要寻找新方法来对T型焊接接头的疲劳性能进行考核。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供一种T型焊接接头双向拉伸疲劳试样、试验装置及试验方法，以解决现有测试技术中缺少对T型焊接接头底板和立板两个方向上同时加载，并进行疲劳性能测试的问题。

为了实现上述第一个目的，本发明提供的双向拉伸疲劳试样的具体方案为：

一种T型焊接接头双向拉伸疲劳试样，T型的疲劳试样呈中心对称结构，所述疲劳试样包括底板以及垂直焊接于底板中心的立板，所述底板包括设于中部的横向工作段以及设于两端部的横向夹持段，横向工作段和两横向夹持段均通过过渡圆弧相连接；所述立板包括与横向工作段相连接的垂向工作段以及设于自由端部的垂向夹持段，垂向工作段与垂向夹持段之间也通过过渡圆弧相连接；

所述横向夹持段和垂向夹持段上均设有圆孔。

进一步地，横向工作段与横向夹持段之间、垂向工作段与垂向夹持段之间均为一体成型。

进一步地，所述横向工作段的宽度小于横向夹持段的宽度，所述垂向工作段的宽度小于垂向夹持段的宽度。