Page 43 - 理化检验-物理分册2025年第一期

邹文奇，等：Q235B钢次级结构焊接件疲劳断裂原因

图 1 次级结构件断裂位置宏观形貌
表1 Q235B钢次级结构焊接件化学成分分析结果 %

质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Ni Cu
实测值 0.144 0.216 1.43 0.018 7 0.005 7 0.011 6 0.007 8 0.005 7
标准值 ≤0.20 ≤0.35 ≤1.40 ≤0.045 ≤0.045 — — —
1.3 力学性能测试 表2所示。由表2可知：Q235B钢次级结构断裂件的

根据GB/T 228.1—2021《金属材料 拉伸试验 抗拉强度高于国家标准GB/T 700—2006《碳素结
第 1 部分：室温试验方法》进行拉伸试验，结果如 构钢》对Q235B钢的要求。
表2 Q235B钢次级结构断裂件拉伸试验结果

项目 抗拉强度/MPa 规定塑性延伸强度/MPa 上屈服强度/MPa 下屈服强度/MPa 断后伸长率/%
实测值 530 363 369 362 32.0
标准值 370~500 ≥235 — — ≥26
根据GB/T 229—2020《金属材料 夏比摆锤冲 图2可知：试样顶端存在明显的机械变形，说明运输
击试验方法》，对次级结构断裂件进行冲击性能测 过程中次级结构件受到冲击应力作用；断裂起始处
试，结果如表3所示。由表3可知：Q235B钢次级结 位于机械变形的末端，说明机械变形是材料断裂的
构断裂件的冲击性能符合标准要求。 一个重要原因。
表3 Q235B钢次级结构断裂件冲击性能测试结果
将金相试样置于光学显微镜下观察，结果如图3
样品 测试温度/℃ 冲击吸收能量/J 所示。由图3可知：Q235B钢母材的显微组织为铁
测试值 20 141.5，136.5，141.5 素体+珠光体，且珠光体沿轧制方向呈带状分布；
标准值 20 ≥27
断口处带状分布珠光体出现明显疲劳变形，说明母
1.4 金相检验 材在断裂过程中受到沿断口方向的周期性疲劳应
金相检验取样位置及试样外观如图2所示。由 力作用；焊接粗晶区和焊接热影响区存在明显的界

图 2 金相检验取样位置及试样外观

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