[發明專利]T型焊接接頭結構體的T接頭部的疲勞特性評價方法

有效

• 申請號: 201110047097.8
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102192858A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 田村榮一;高岡宏行
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及無需實際制作焊接接頭進行疲勞試驗，能夠簡便快速評價(預測、推定)T型焊接接頭結構體的T接頭部的疲勞特性的方法。本發明的評價方法可以適用于例如造船、海洋結構物、低溫箱、管道管線、土木建筑結構物等的T型焊接接頭結構體所適用的各種領域。

背景技術

如船舶和機械等使用厚鋼板的焊接結構物的破壞的大半是疲勞裂紋引起的，該疲勞裂紋幾乎都在焊接接頭部發生。這是因為焊接接頭部的疲勞強度與母材相比顯著低下。

焊接接頭部的疲勞特性受母材側的焊趾部(溶接止端部)的形狀(特別是止端半徑)的影響很大，這是公知的。因此，歷來為了提高焊接接頭部的疲勞特性，使用通過研磨機研磨焊趾部使其光滑(焊接部形狀平坦化)，降低應力集中的方法(例如，參照非專利文獻1)。

另一方面，焊接接頭部的材料特性(機械特性)對于破老特性的影響還未明了，至今幾乎未進行研究。因此，在評價(預測)焊接接頭部的疲勞特性時，實際情況是將大量的焊接接頭的疲勞實驗結果進行統計處理等而決定。具體地說，變化焊接接頭部的條件，制作反應各條件的焊接接頭結構試驗體進行疲勞試驗，其成本大且花費時間，是非現實的。

因此，在專利文獻1中公開了不進行實際焊接簡便、快捷地評價鋼材的焊接熱影響部的疲勞破壞感受性的試驗方法。在此，疲勞裂紋從應力集中最激烈的焊趾部發生，傳播，疲勞裂紋最容易發生的位置著眼于焊接熱影響部(HAZ)的點，使用賦予規定的熱過程和切口加工的試驗片評價HAZ的疲勞破壞感受性。但是，上述專利文獻1的方法由于未從焊接接頭部的材料特性進行研究，所以希望提供對焊接接頭部的疲勞特性評價有用的材料設計方針。

專利文獻1特開平7-103871號公報

非專利文獻1“疲勞設計便覽”，日本材料學會編，養賢堂出版，1995年1月出版

發明內容

本發明鑒于上述情況而作，其目的在于提供一種無需進行繁雜的疲勞試驗，能夠簡便且迅速地評價(預測、推定)T型焊接接頭結構體的T接頭部的疲勞特性的方法。

能夠解決上述課題的本發明的評價方法，是評價T型焊接接頭結構體的T接頭部的疲勞特性的方法，其要旨在于，在將所述T接頭部的焊趾部曲率半徑定為ρ(mm)，將所述T接頭部的焊接熱影響部的均勻拉伸率(％)定為UE_HAZ，將所述T接頭部的焊接熱影響部的屈服應力(MPa)定為YP_HAZ時，通過使用由下式(1)表示的焊趾部應變評價參數(1)，對T型焊接接頭結構體的疲勞特性進行評價。

焊趾部應變評價參數(1)＝(1.13×10^-2×ρ^-0.59)×(1.05×10^-4×UE_HAZ+1.64×10^-2)×(5.15×YP_HAZ^-0.92)…(1)

另外，能夠解決上述課題的本發明的其他的評價方法，是評價T型焊接接頭結構體的T接頭部的疲勞特性的方法，其要旨在于，在將所述T接頭部的焊趾部曲率半徑定為ρ(mm)，將所述T接頭部的焊接熱影響部的10000次塑性應變負荷后的均勻拉伸率(％)定為UE_HAZ，cycle，將所述T接頭部的焊接熱影響部的10000次塑性應變負荷后的屈服應力(MPa)定為YP_HAZ，cycle時，通過使用由下式(2)表示的焊趾部應變評價參數(2)，對T型焊接接頭結構體的疲勞特性進行評價。

焊趾部應變評價參數(2)＝(1.13×10^-2×ρ^-0.59)×(1.05×10^-4×UE_HAZ，cycle+1.64×10^-2)×(5.15×YP_HAZ，cycle^-0.92)…(2)

本發明規定的式(1)和式(2)的參數作為T型焊接接頭結構體的T接頭部的焊趾部疲勞特性的代替評價參數有用，即使實際不制作焊接接頭進行疲勞試驗，也能夠評價(預測、推定)T接頭部的疲勞特性。本發明的T接頭部的疲勞特性的評價方法不僅適用于焊趾部局部塑性應變發生的情況，而且也適用于焊趾部局部塑性應變反復負荷的情況。前者的情況使用式(1)的參數，后者的情況使用式(2)的參數，由此，能夠評價T接頭部的疲勞特性。

附圖說明

圖1是顯示由于焊趾部局部發生局部塑性應變而產生疲勞裂紋的情況的模式圖。