一種十字焊接接頭疲勞試件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接疲勞試驗領(lǐng)域，尤其涉及一種十字焊接接頭疲勞試件。
【背景技術(shù)】
[0002]構(gòu)成焊接結(jié)構(gòu)的焊接接頭焊趾部位存在的應(yīng)力集中、焊接殘余拉應(yīng)力和各種焊接缺陷的聯(lián)合作用是焊接結(jié)構(gòu)疲勞斷裂事故多發(fā)的主要原因。十字焊接接頭試件是焊接結(jié)構(gòu)疲勞試驗的重要構(gòu)件之一，其質(zhì)量的好壞直接決定了試驗結(jié)果的準確性，有的甚至導(dǎo)致試驗結(jié)果無法用于科學(xué)研究。通常，十字焊接接頭試件對幾何外形、焊縫質(zhì)量有較高要求，現(xiàn)有十字焊接接頭存在如下缺陷:
[0003](1)制作工期長。上、下板材與中間翼緣板均采用焊接方式，一共有4條焊縫，每條焊縫需要完全融透，因此必須采用多道次焊接工藝，導(dǎo)致加工時間長。
[0004](2)試件上、下板材對中性誤差大。上、下板材采用焊接方式，焊接過程中由于焊接殘余變形極易產(chǎn)生上、下板材錯位、偏轉(zhuǎn)等幾何缺陷。
[0005](3)試件共有4條焊縫，不利于試驗中的裂紋觀測。無論采用顯微觀察、紅外熱成像觀察、還是復(fù)型觀察，都極大地增加了設(shè)備成本，如果人工觀察裂紋，則更具有費時、費力、誤差大等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可解決上述問題的十字焊接接頭疲勞試件。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種十字焊接接頭疲勞試件，包括一體成型的十字形基體，所述十字形基體的十字交叉處設(shè)有三個圓角拐角和一個直角拐角，所述直角拐角處設(shè)有角焊縫。
[0008]上述技術(shù)方案的有益效果為:加工一體成型的十字形基體，可保證上、下豎直接頭板的良好的對中性，避免焊接過程中由于焊接殘余變形而導(dǎo)致上、下豎直接頭板錯位、偏轉(zhuǎn)等幾何缺陷；可減少焊接工序，只需對一處直角拐角處進行焊接即可，大大縮短疲勞試件的制作工期；觀測裂紋時，僅需將顯微鏡等觀測儀器對準一處角焊縫進行觀測即可，利于裂紋觀測，節(jié)約試驗儀器成本，與人工觀測相比，可大大提高觀測速度以及觀測結(jié)果的準確性，省時省力。
[0009]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:三個所述圓角拐角的半徑尺寸均相同。三個相同的圓角拐角可確保十字形基體具有符合要求的幾何外形及對中性，加工方便。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述角焊縫的焊高與所述圓角拐角的半徑尺寸均相同，以保證直角拐角處的角焊縫與相對側(cè)的圓角拐角具有相同的強度，有利于觀測角焊縫的裂紋。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述十字形基體包括豎直設(shè)置的豎直接頭板和水平設(shè)置的水平接頭板，所述豎直接頭板和所述水平接頭板交叉呈十字形，所述豎直接頭板的厚度小于所述水平接頭板的厚度，以保證在靠近較薄的所述豎直接頭板處的焊接首先出現(xiàn)裂紋，將觀測的顯微鏡對準該位置即可，方便觀測。
[0013]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述豎直接頭板的厚度等于所述角焊縫的焊高，以便于試驗及觀測角焊縫裂紋。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述十字形基體為線切割法加工一體成型，加工方便，縮短制作周期。
[0015]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述角焊縫為全熔透焊接成型，以保證良好的焊縫質(zhì)量，保證試驗的正常開展以及試驗結(jié)果的準確度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0018]1.十字形基體，2.直角拐角，3.角焊縫，4.圓角拐角。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020]如圖1所示，一種十字焊接接頭疲勞試件，包括一體成型的十字形基體1，所述十字形基體1的十字交叉處設(shè)有三個圓角拐角4和一個直角拐角2，所述直角拐角2處設(shè)有角焊縫3。加工一體成型的十字形基體1，可保證上、下豎直接頭板的良好的對中性，避免焊接過程中由于焊接殘余變形而導(dǎo)致上、下豎直接頭板錯位、偏轉(zhuǎn)等幾何缺陷；可減少焊接工序，只需對一處直角拐角2處進行焊接即可，大大縮短疲勞試件的制作工期；觀測裂紋時，僅需將顯微鏡等觀測儀器對準一處角焊縫3進行觀測即可，利于裂紋觀測，節(jié)約試驗儀器成本，與人工觀測相比，可大大提高觀測速度以及觀測結(jié)果的準確性，省時省力。
[0021]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:三個所述圓角拐角4的半徑尺寸均相同。三個相同的圓角拐角4可確保十字形基體1具有符合要求的幾何外形及對中性，加工方便。
[0022]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述角焊縫3的焊高與所述圓角拐角4的半徑尺寸均相同，以保證直角拐角2處的角焊縫3與相對側(cè)的圓角拐角4具有相同的強度，有利于促使裂紋在焊縫3的焊趾部位萌生，并利于觀測。
[0023]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述十字形基體1包括豎直設(shè)置的豎直接頭板和水平設(shè)置的水平接頭板，所述豎直接頭板和所述水平接頭板交叉呈十字形，所述豎直接頭板的厚度小于所述水平接頭板的厚度，以保證在靠近較薄的所述豎直接頭板處的焊接首先出現(xiàn)裂紋，將觀測的顯微鏡對準該位置即可，方便觀測。
[0024]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述豎直接頭板的厚度等于所述角焊縫3的焊高，以便于試驗及觀測角焊縫3裂紋。
[0025]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述十字形基體1為線切割法加工一體成型，加工方便，縮短制作周期。
[0026]作為上述技術(shù)方案的進一步改進方案:所述角焊縫3為全熔透焊接成型，以保證良好的焊縫質(zhì)量，保證試驗的正常開展以及試驗結(jié)果的準確度。
[0027]本發(fā)明的十字焊接接頭疲勞試件的制作方法如下:
[0028]第一步，用線切割法對方塊坯料進行加工，切割成十字形樣式，其中三個拐角處直接加工成圓角形狀的圓角拐角4，另一個拐角加工成直角形狀的直角拐角2?？蓪⑺浇宇^板的厚度加工為16cm，其長度加工為78cm，豎直接頭板的厚度加工為8cm，其長度加工為120cm，圓角拐角4的半徑加工為8cm。
[0029]第二步，對直角拐角2進行全熔透焊接，使焊高符合設(shè)計要求?？蓪⒑父咴O(shè)計為8cm0
[0030]第三步，用線切割切除首尾兩端的余料，得到最終的十字焊接接頭疲勞試件。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于:包括一體成型的十字形基體(1)，所述十字形基體(1)的十字交叉處設(shè)有三個圓角拐角(4)和一個直角拐角(2)，所述直角拐角(2)處設(shè)有角焊縫(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，三個所述圓角拐角(4)的半徑尺寸均相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，所述角焊縫(3)的焊高與所述圓角拐角(4)的半徑尺寸均相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，所述十字形基體(1)包括豎直設(shè)置的豎直接頭板和水平設(shè)置的水平接頭板，所述豎直接頭板和所述水平接頭板交叉呈十字形，所述豎直接頭板的厚度小于所述水平接頭板的厚度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，所述豎直接頭板的厚度等于所述角焊縫(3)的焊高。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，所述十字形基體(1)為線切割法加工一體成型。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種十字焊接接頭疲勞試件，其特征在于，所述角焊縫(3)為全熔透焊接成型。
【專利摘要】本發(fā)明涉及焊接疲勞試驗領(lǐng)域，尤其涉及一種十字焊接接頭疲勞試件，包括一體成型的十字形基體，所述十字形基體的十字交叉處設(shè)有三個圓角拐角和一個直角拐角，所述直角拐角處設(shè)有角焊縫。本發(fā)明采用加工一體成型的十字形基體，可保證上、下豎直接頭板的良好的對中性，避免焊接過程中由于焊接殘余變形而導(dǎo)致上、下豎直接頭板錯位、偏轉(zhuǎn)等幾何缺陷；可減少焊接工序，只需對一處直角拐角處進行焊接即可，大大縮短疲勞試件的制作工期；疲勞試驗中觀測裂紋時，僅需利用一臺顯微觀察裝置對準該處角焊縫焊趾部位觀測即可，簡化了裂紋觀測部位，節(jié)約試驗儀器成本，與人工觀測相比，可大大提高觀測速度以及觀測結(jié)果的準確性，省時省力。
【IPC分類】G01N1/28
【公開號】CN105372111
【申請?zhí)枴緾N201510963648
【發(fā)明人】魏國前, 李瀟, 黨章, 范勤, 胡政豪, 施棋博, 羅玉兵
【申請人】武漢科技大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月21日