焊接接头ECO试验标准解读

1.适用范围

本标准适用于大气环境下测定金属材料熔焊焊接接头（焊缝金属及母材）带疲劳裂纹试样的冲击韧性。一般钢材ECO值的测定可参照使用本标准方法。

2.试样

（1）取样方法

1）试样的制备和样坯截取应符合GB/T 2649—1989的规定。

2）试样在焊接接头区切口位置的选择应符合GB/T 2650—2008的规定。

（2）试样及制备

1）本标准规定以10mm×10mm×55mm带有V型缺口的试样为标准基本试样。试样图及试样尺寸以及偏差应符合GB/T 2650—2008的规定。

2）本标准规定以10mm×5mm×55mm带线切割缺口的试样为参考试样。试样图以及偏差应符合JB/T 4291—1999的规定。

3）当试验目的是做ECO评价或者需要对ECO同C_V做对比时，应按“2.（2）1）”进行；当试验目的是对COD（或K_1d）做对比时，可以按“2.（2）2）”进行。

3.试验设备

（1）冲击试验机 摆锤冲击试验机应保证试验时的刚性及稳定性，具体参数应符合GB/T229—2007的规定。

（2）疲劳试验机 原则上可以使用任何型号的疲劳试验机，但必须具备观测裂纹的装置，其观测误差应符合JB/T 4291—1999的规定。为了对试验结果进行分析，试验机也应具备循环数的记录装置。

（3）工具显微镜 为了测量断口裂纹长度，需具备精度高于0.005mm的工具显微镜。

4.试验

（1）疲劳裂纹预制

1）疲劳裂纹预制载荷的选取按式（11-4）估计，并做适当的试验摸索，以韧带不屈服为原则。

2）原则上应采用三点弯曲预制疲劳裂纹，三点弯曲的跨距应为

S=4W （11-5）

3）也可以采用其他载荷形式预制疲劳裂纹，若采用其他载荷形式预制疲劳裂纹，必须在报告中做出适当的说明，试验数据供参考。

4）加载频率≤200Hz，以免金属加热。

（2）冲击试验 冲击试验应符合GB/T 229—2007的规定。

（3）的确定（a_i见图11-117）

1）的计算公式为

(www.xing528.com)

式中 n——a_i的测量数，n≥5。

2）若以试样的外廓线为基准测量，a_i=实测总长-t_i。此时t_i应为实测值。

图11-117 a_i位置示意

（4）试样的数量

1）试验用试样数量取决于所要求的置信度及对接头性能的特殊要求。

2）获得一个ECO数据必须具备4个以上有效试样。

3）所谓有效试样是指裂纹测量长度的平均值满足式（11-7）的试样，巨裂纹的扩展面同对称中心面的夹角不能超过5°。

|a_i+1-a_i|≥0.25mm （11-7）

4）为1～3mm。

5.数据处理（ECO值的确定）（见图11-118）

（1）数据坐标的选择 选择直角坐标系纵轴为a_kV，横轴为裂纹长度。

（2）E_k值的确定 取诸试验点（，a_kV）的重心[重心的计算法见式（11-8）和式（11-9）]和点（8.0）作连线并交a_kV轴于一点，则将该连线与a_kV轴的交点定义为E_k。

（3）断口检查的目的 确定在焊接接头区的确切方位和试样的有效性。

图11-118 数据处理示意图

式中 m——试样数。

6.试验报告

1）报告中必须写明焊接接头的力学性能，力学性能中至少应有R_eL、R_m、σ_kV值。

2）报告中必须写明钢材及焊接接头的工艺条件。

3）在可能条件下，希望注明钢材及焊接接头的断裂韧性K_IC、δ_i、J_i。

4）疲劳预裂载荷、试验频率、循环数要在报告中写明。

5）参考试样获得的结果以E_k′表示。