http:1/www.docin.comfmsn36g JB J33 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 5104-1991 焊接接头脆性破坏的评定 1992-07-01实施 1991-07-15发布 中华人民共和国机械电子工业部 发布 http:/www.docin.comfmsn369 http:1/www.docin.comjmsn36g JB/T 51041991 目 次 1主题内容与适用范围 引用标准 2 术语及主要符号 3 评定必备数据 4 缺陷尺寸规格化 5 6 材料性能值的确定 力学条件 7 8 断裂评定 缺陷尺寸的疲劳裂纹长大 9 附录A 内部缺陷，表面缺陷折算成特征缺陷a的方法 附录B 应变集中系数K,的确定· 附录 C 由疲劳引起的缺陷扩大 附录 D 材料断裂韧性值与8。的简易计算法 16 http:1/www.docin.comjmsn36g http:1/www.docin.comfmsn36g 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 5104-1991 焊接接头脆性破坏的评定 主题内容与适用范围 本标准规定了焊接接头按脆断原则进行安全评定的方法。 本标准适用于非奥氏体钢焊接结构。主要用于熔化焊焊接接头中裂纹或类裂纹的平面缺陷脆断评定。 2引用标准 GB 2308 利用J阻力曲线确定金属材料延性断裂韧性的试验方法 GB 2651 焊接接头拉伸试验方法 GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB 4161 金属材料平面应变断裂韧性Kic试验方法 GB 9447 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法 JB 4291 焊接接头COD试验方法 3术语及主要符号 3.1术语 a.穿透缺陷 贯穿板厚的缺陷。 b．内部缺陷 不露出板面的内部缺陷。 c.表面缺陷 不贯穿板厚，呈现在表面的缺陷。 3.2几何参量符号 W：试样宽度； t：板厚； W：角变形量； h：错边量； a：穿透裂纹半长；内部裂纹长轴半长； a：等效裂纹尺寸； a：临界裂纹尺寸； ao：初始裂纹尺寸； b：表面裂纹深度；内部裂纹深度半长； c：表面裂纹长度半长； aN：N次循环后，穿透裂纹半长； bN：N次循环后，表面裂纹深度；内部裂纹深度半长； CN：N次循环后，表面裂纹半长； A：原始缺陷半长； 机械电子工业部1991-07-15批准 1992-07-01实施 1 http:www.docin.commsn36g http:1/www.docin.comfmsn36g JB/T 5104-1991 B：原始缺陷半宽； P：内部缺陷边缘到对应的自由表面距离；表面缺陷深度方向边缘到另一对应的自由表面距离； S：两缺陷边缘最小距离； d：两平行缺陷面间最小距离。 以上各参量的单位为mm。 3.3力学参量符号 E：弹性模量； O：届服强度； Ob：拉伸强度； O：流变应力； Q：总拉伸应力； Ow：弯曲应力； OL：拉伸应力； O：焊接残余应力。 以上各参量单位为N/mm²。 y：泊松比； Q：总拉伸应变； K：应变集中系数。 3.4疲劳参量符号 Omax：最大等效平均应力。 Omin：最小等效平均应力。 △O：应力幅度○max-0min 以上各参量单位为N/mm²。 R：应力比min/0maxo 3.5断裂力学参量符号 S：裂纹尖端张开位移（COD)； ：临界COD： 8：启裂COD; 80.05：裂纹稳定扩展量为0.05mm时的COD值； 8m：最大COD； 以上各参量单位为mm。 J：对应于8。的J积分值； JR：阻力曲线确定的J积分量； Jo.05：裂纹稳定扩展量为0.05mm所对应的J积分值； 以上各参量单位为N/mm。 Ki：张开型应力强度因子； Kic平面应变断裂韧性； Kmax：对应于Omax的K； Kmin：对应于Omin的Kr; △K：Kmax-Kmin应力强度因子幅度。 以上各参量单位为N/mm²。 2 http:www.docin.comfmsn36g http:1/www.docin.comfmsn36g JB/T5104-1991 d/dn：裂纹扩展速率，单位为mm/周； C、n：裂纹扩展速率公式d/ds=C△K中的常数。 4评定必备数据 4.1 缺陷或类缺陷的大小、位置、方向。 4.2缺陷存在部位、构造形状或焊缝形状。 4.3缺陷存在部位无缺陷时的应力。 4.4缺陷存在部位材料的断裂韧性（8;或J、Kic）。 4.5母材和接头的化学成分及机械性能。 4.6结构的使用温度。 缺陷尺寸规格化 5 对于未熔合、未焊透、咬边和裂纹等平面类缺陷应按缺陷尺寸规格化评定，对判别不清的焊接缺 陷，应按裂纹处理。 5.1缺陷规格化流程图 缺陷图像探查 单个缺陷 多个缺陷 缺陷规格化 缺陷规格化 由于涉因子确定复合干涉 包括相邻缺陷的干涉、 缺陷与自由表面的干涉， 复合后重新分类 确定单个缺陷当量裂纹尺寸a、c、b > 附加疲劳扩大量 穿透裂纹α 内部裂纹a、b 表面裂纹c、b 确定等效裂纹尺寸α 图 1 缺陷规格化流程图 5.2缺陷规格化 5.2.1穿透缺陷规格化 Imax=20 自由表面为直线时 b自由表面为曲线时 图2穿透缺陷尺寸的确定 3 http:www.docin.comfmsn36g http:1/www.docin.commsn36g JB/T5104-1991 5. 2.2 内部缺陷规格化 aA>B的情况 P,=min (Pi) 椭圆形缺陷 2a=2A 2b=2B bA≤B的情况 P,=min (Pi) 圆形缺陷 2a=2B b 图3内部缺陷尺寸的确定 5.2.3表面缺陷规格化 2C=2A b=B 半椭圆形缺陷 20 A<B 2C = 2A 半圆形缺陷 b自由表面是曲线 图4表面缺陷尺寸的确定 5.3相邻缺陷的干涉和复合 应按规格化后的缺陷确定相互干涉作用。当相邻缺陷发生干涉时，应将相干涉的缺陷复合成单个 缺陷。其干涉条件见图5。S.有两种取值。 若评定的接头s>500N/mm²，S取3au，3c1; 若评定的接头≤500N/mm²，S。取2a1，2c1o http:fwww.docin.comfmsn36g http:1/www.docin.comjmsn36g JB/T 5104-1991 S.<S. S;<S. bi<b2 S 2 IS≤S 当2g=2c+2c+S时 为穿进板缺陷 若S<S。 q>1 α=2a,26=26,+2b±+S 当2a,>(2b;+2b;+S）时 当20z≤(2b1+2b2+S）时 为携形缺陷 为圆形缺陷 26 =2b2 D>'D 当(2a,+24z+S)>2bz时 为搏凋形缺陷 若S<S. 2c#2c+2cz+ CI<C2 +S）>2b2时为横圆形缺陷 若S<S. bi<b2 当>(2b;+b2+S时 当<2b1+bz+S时 为半固形缺陷 为半辆圈形缺陷 若S<S d< 5;<6 为携围形缺陷 为圆形缺陷 24=2b,+26b+S 26=2b1+2b2+S 2c=2c;+2c2+S 若<S。 C>02 b,<b1 当(2c, +2a+ S,}>2 (b,+2b; +S 2)时 为半捕圆形缺陷 当(2c)+242+S<2(b）+2b2+S，）时 为半国形缺陷 图5相邻缺陷的干涉和复合 http:fwww.docin.comfmsn36g