焊接箱形截面试件设计及测量方法

试验共对 460MPa钢材6 种焊接等边箱形截面试件和 960MPa钢材 3 种焊接箱形截面试件的残余应力进行了测量。其截面尺寸如表2-12 所示。截面尺寸符号和试件截面形状的示意图如图2-41 所示。

为使试验研究更具有代表性，考虑实际工程应用情况，所有试件板材采用中厚板（包括10mm、12mm 和14mm 等3 种板厚），均采用焰切方式下料加工;试件翼缘和腹板采用单坡口全熔透对接焊缝连接，焊接方法通过了焊接工艺评定测试;所有试件形状如图 2- 42 所示（切割分段后的余料）。试件尺寸（板件宽厚比）基本在工程常用的范围内。所有国产460MPa 和 960MPa 钢材焊接箱形截面试件的板件宽厚比不尽相同，用以研究其对残余应力分布和数值的影响;试件 RB1-460 与 RB2-460 的板件宽厚比分别相同但厚度不同，用以研究板厚对残余应力的影响。

所有 460MPa 钢材试件由 Q460C 低合金高强度结构钢板（舞阳钢铁有限责任公司提供）经焰切下料、焊接加工而成，所有 960MPa 钢材试件板材均为工程中常用的 14mm 厚钢板（由鞍钢股份有限公司提供）。钢材的材料力学性能如图2-15 和表2-6 所示。

试验采用分割法测量全截面的残余应力分布及数值大小。试件尺寸要求、测量方法和具体步骤与 2.2 节焊接工字形截面残余应力试验研究相同。试件的取样位置及分割尺寸（以试件 RB3-460 为例）如图2-43 所示，每个分割条带的宽度为 10mm，例如试件 RB3- 460 的翼缘纵向分割为 15 个条带，腹板分割为 13 个条带。测量步骤如图2 -44 所示。

对于焊接箱形截面试件，由于测量第1步中板件内侧的数据因空间不够无法准确得到，因此本章仅给出了截面外侧的测量数据。残余应力的具体计算方法详见式（2-1）～式（2-3）。图2-45 为试件完全分割成条带后的照片（以试件 RB3-460 和RB2-960 为例）。