[发明专利]一种管板焊接结构的剪切载荷测试方法

说明书

本发明公开了一种管板焊接结构的剪切载荷测试方法，包括：（1）将管板焊接结构架设于一中空的支座上；（2）自管材的开口端向管材中装入适量软质的填充料；（3）将冲压用的芯棒自管材的开口端插入并抵压于填充料的上表面；（4）持续向芯棒施加竖直向下且逐渐增大的试验力，待板材和管材在芯棒的作用下相互脱离时，停止施加试验力。本发明的剪切载荷测试方法，通过向待测管材内装入软质的填充料，使得在测试时芯棒不需要再伸入至管材底端，只需抵住填充料上表面即可向管材施加试验力，缩短了芯棒的伸入长度，避免了芯棒产生变形、折断、位移不垂直的问题，保证了试验力能够稳定加载并与测试结果相匹配。

技术领域

本发明涉及一种管板焊接结构的剪切载荷测试方法。

背景技术

管板焊接结构是一种应用十分广泛的焊接件，如压力容器中的换热管和管板的连接结构即为管板焊接结构。对于管板焊接结构而言，其剪切载荷是影响其强度的重要因素，因此在管材和板材焊接成型后，需要对其剪切载荷进行测试。

目前，对于剪切载荷的测试，通常是利用竖直的芯棒插入管材中并施加向下的试验力，通过测得管材和板材相互脱离时的试验力来得到剪切载荷。而对于板材较小、而管材较长且较细的管板焊接结构，需要采用较长的芯棒来进行测试，以使芯棒能够深入管材内部并抵压于管材底端。然而，较长的芯棒在试验过程中容易产生变形、折断、位移不垂直的问题，导致管材的周侧管壁与管材底端的受力不均匀，管材受到的向下的载荷与测试时施加的向下的试验力不相匹配，从而导致测试结果出现偏差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种管板焊接结构的剪切载荷测试方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种管板焊接结构的剪切载荷测试方法，所述管板焊接结构包括板材、一端插设于所述板材中部且外周侧部与所述板材相焊接的管材，所述管材插设于所述板材中的一端为开口端、另一端为封闭端，所述测试方法包括如下步骤：

（1）将所述管板焊接结构架设于一中空的支座上，其中使所述板材的周侧部搭设于所述支座上，并使所述管材向下延伸的悬置于所述支座的内腔中；

（2）自所述管材的开口端向所述管材中装入适量软质的填充料，并将所述填充料的上表面抚平；

（3）将冲压用的芯棒自所述管材的开口端插入并抵压于所述填充料的上表面；

（4）持续向所述芯棒施加竖直向下且逐渐增大的试验力，待所述板材和所述管材在所述芯棒的作用下相互脱离时，停止施加试验力，并记录所述板材和所述管材相互脱离时的试验力数值，所述的试验力数值即为所述管板焊接结构的极限剪切载荷。

优选地，所述支座包括底座体、连接于所述底座体周侧部的侧座体，所述底座体和所述侧座体之间围合成所述的内腔，所述封闭端悬设于所述底座体上方。

优选地，所述填充料为流沙。

优选地，所述管材的管径为D，所述填充料上表面与所述板材下表面之间的距离为S，其中，S≥2D。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的剪切载荷测试方法，通过向待测管材内装入软质的填充料，使得在测试时芯棒不需要再伸入至管材底端，只需抵住填充料上表面即可向管材施加试验力，缩短了芯棒的伸入长度，避免了芯棒产生变形、折断、位移不垂直的问题，保证了试验力能够稳定加载并与测试结果相匹配。

附图说明

附图1为本发明的具体实施例中的管板焊接结构的剪切载荷测试方法的原理示意图。

图中：1、支座；1a、底座体；1b、侧座体；2、填充料；3、芯棒；

30、板材；31、管材；31a、开口端；31b、封闭端。

具体实施方式