通過(guò)高低溫濕熱箱進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn),，可以了解裂紋的擴(kuò)展規(guī)律,，獲得材料的疲勞擴(kuò)展參數(shù)和斷裂參數(shù),。多年來(lái),，許多學(xué)者通過(guò)疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn),，深入研究了港口起重機(jī)常用鋼Q235和Q345B的疲勞擴(kuò)展特性,。這些研究一般是針對(duì)Q235和Q345B基材的疲勞裂紋擴(kuò)展特性進(jìn)行的,。當(dāng)裂紋出現(xiàn)在焊縫或接近焊縫時(shí),，裂紋的安全性和疲勞壽命也可以根據(jù)基材的疲勞特性參數(shù)來(lái)評(píng)估,。但是，由于焊條和母材的熔化,，使得焊縫區(qū)材料已不同于單獨(dú)的母材,，單純用母材的疲勞擴(kuò)展參數(shù)來(lái)代替焊縫區(qū)的疲勞擴(kuò)展參數(shù)是不夠準(zhǔn)確的，因此，為了得到準(zhǔn)確的參數(shù),，必須對(duì)焊縫區(qū)裂紋的疲勞擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究,。

　　試驗(yàn)步驟

 

　　在高低溫濕熱箱上放置試件，調(diào)整兩端支座的位置,，使試件處于水平狀態(tài),，并保證載荷作用點(diǎn)在兩支座中心距的中間線；同時(shí),，試件長(zhǎng)度方向應(yīng)與兩支座的連線方向平行,。

 

　　預(yù)疲勞裂紋。用R=0.1,，頻率f=12HZ取應(yīng)力比,，對(duì)切削后的裂紋進(jìn)行銳化。試驗(yàn)荷載采用正弦波形的恒幅荷載,，用屈服應(yīng)力來(lái)估計(jì)試件在允許荷載作用下的許用荷載,，并選擇1/4~1/3的初始荷載峰值(P)。在觀察到預(yù)制疲勞裂紋時(shí),，可以逐步降低試驗(yàn)載荷峰值,，每次降低幅度不超過(guò)20%，在觀察到裂紋能夠穩(wěn)定擴(kuò)展后,，停止降低載荷,。在一定時(shí)間后，當(dāng)觀察到裂紋向前擴(kuò)展并且出現(xiàn)尖角時(shí),，停止疲勞預(yù)制裂紋,，測(cè)量到此時(shí)裂紋長(zhǎng)度a0，并以此為裂紋擴(kuò)展的初始長(zhǎng)度,。

 

　　設(shè)定高低溫濕熱箱電腦的控制參數(shù),，開(kāi)始疲勞擴(kuò)展試驗(yàn)。將疲勞預(yù)制裂紋后一階等幅荷載作為試驗(yàn)荷載,，并在試驗(yàn)荷載基礎(chǔ)上進(jìn)行了疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn),。

 

　　測(cè)得裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度a和相應(yīng)的應(yīng)力循環(huán)數(shù)N0。對(duì)裂紋位置滴加墨水,，實(shí)驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)裂紋有明顯的擴(kuò)展,，說(shuō)明裂紋已經(jīng)擴(kuò)展，此時(shí)測(cè)量并記錄a和N0值,。在此基礎(chǔ)上,，考慮到裂紋前緣深度(沿下翼板厚度方向)較小，可以認(rèn)為裂紋前緣各點(diǎn)在深度方向上的坐標(biāo)一致,，為便于測(cè)量,，將表面裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度作為試驗(yàn)數(shù)據(jù),。

 

　　記錄多組裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，重復(fù)以上步驟,。試驗(yàn)結(jié)束后,，裂紋迅速達(dá)到下翼板邊緣或試件發(fā)生疲勞破壞。

 

　　高低溫濕熱箱試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理：在試驗(yàn)過(guò)程中,，兩個(gè)位于角焊縫位置的試件均未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋擴(kuò)展現(xiàn)象,，由此說(shuō)明高低溫濕熱箱形成的結(jié)構(gòu)角焊縫受拉彎曲后產(chǎn)生的裂紋是安全的。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),，預(yù)制裂紋在對(duì)接焊縫處的試件將逐漸擴(kuò)展,，并且裂紋沿焊縫方向擴(kuò)展，形成較為明顯的I型裂紋,。