[发明专利]焊接件的焊缝疲劳强度评判方法

说明书

本发明公开了一种焊接件的焊缝疲劳强度评判方法，该评判方法依据待评判焊接件制作两组试板，通过对一组试板进行拉伸试验归纳出试板的焊缝极限强度占其母材极限强度的百分比A的通用值A1，然后将试板的母材屈服强度与A1的乘积作为试板的焊缝屈服强度，通过对另一组试板进行拉伸试验归纳出试板的工作应力占焊缝屈服强度的百分比B与试板的疲劳寿命G的通用关系式，然后根据该通用关系式求得焊接件的疲劳寿命规定值G1对应的焊缝疲劳强度，若焊接件焊缝处的最大工作应力小于G1对应的焊缝疲劳强度，则表明焊接件的焊缝疲劳强度合格。该评判方法的评判结果准确性高、评判成本低、评判周期短、适用于焊接件设计前期。

技术领域

本发明涉及汽车底盘焊接件技术领域，特别是涉及焊接件的焊缝疲劳强度评判方法。

背景技术

汽车底盘结构件(包括前后副车架、扭转梁等)是重要的承载部件，其大部分是焊接件，因此，焊缝疲劳强度是影响汽车安全性能的重要因素。

目前，主要通过以下两种方法评判焊缝疲劳强度是否合格：一种是通过CAE软件对焊接件模型进行疲劳分析，该方法适用于焊接件设计前期，但是，分析过程中需要输入的参数很多，往往会由于输入的参数不够准确导致评判结果不准确；另一种是将焊接件生产出来，并生产较多数量的焊接件，然后逐一检测这些焊接件的疲劳强度和疲劳寿命，该方法成本高，周期长，不适用于焊接件设计前期。

有鉴于此，开发一种焊接件的焊缝疲劳强度评判方法，使其评判结果准确且适用于焊接件设计前期，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种焊接件的焊缝疲劳强度评判方法，包括以下步骤：

S1、焊接制作两组试板，试板的母材材料、母材厚度、焊缝参数以及焊接工艺参数与焊接件一致；

S2、对一组试板进行拉伸试验，以分别测出各试板的焊缝极限强度，并分别计算各试板的焊缝极限强度占其母材极限强度的百分比A，并根据计算结果归纳出所述百分比A的通用值A1；

S3、将试板的母材屈服强度与所述通用值A1的乘积作为试板的焊缝屈服强度；

S4、对另一组试板进行拉伸试验，以分别测出各试板的疲劳寿命G，试验中使各试板的工作应力不同，并分别计算各试板的工作应力占所述焊缝屈服强度的百分比B，并根据计算结果归纳出所述百分比B与所述疲劳寿命G的通用关系式；

S5、将焊接件的疲劳寿命规定值G1代入所述通用关系式，求得所述百分比B的设计值B1，用所述焊缝屈服强度乘以所述设计值B1得出G1对应的焊缝疲劳强度；

S6、比较焊接件焊缝处的最大工作应力和G1对应的焊缝疲劳强度的大小，若所述最大工作应力小，则表明焊接件的焊缝疲劳强度合格。

该方法的评判结果准确，而且，当评判不合格时，只需要按照新设计的焊接件重新制作试板，就可以再次进行评判，试板相比焊接件结构更简单，所以制作成本更低、制作时间更短，因而，该方法借助试板来评判焊接件的焊缝疲劳强度，能够有效降低评判成本、缩短评判周期，因此，该方法适用于焊接件设计前期。

可选地，S6中，通过CAE软件对焊接件进行受力分析，来得出焊接件焊缝处的最大工作应力。

可选地，所述受力分析为静力分析。

可选地，所述焊缝参数包括焊缝的接头形式、焊缝的尺寸标准；所述焊接工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊丝规格、焊机型号、焊接气体、焊接速度、焊接方式。

可选地，S2中，对各试板的所述百分比A取平均，将得到的平均值乘以一个安全系数得到所述通用值A1，所述安全系数的取值范围为0.8-0.9。

可选地，S2和S3中，还对各试板的焊缝开裂处进行切片检测，以检测各试板的焊缝尺寸是否合格，仅将检测合格的试板作为归纳样本。