焊接接头的力学性能试验共29页文档
铝合金焊接接头的力学性能评估及优化设计
铝合金焊接接头的力学性能评估及优化设计引言：铝合金作为一种轻质高强度材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑工程等领域。
而焊接是铝合金加工常用的连接方法之一，焊接接头的性能评估和优化设计对于提高铝合金焊接结构的可靠性和寿命至关重要。
本文将从力学性能评估和优化设计两个方面来探讨铝合金焊接接头。
一、力学性能评估铝合金焊接接头的力学性能评估是通过对接头的强度、韧性和疲劳寿命等指标进行测试和分析来完成的。
1. 接头强度测试接头强度是评估接头负荷能力的重要指标。
常用的测试方法有拉伸试验和剪切试验。
拉伸试验通过施加拉伸力来测试接头的极限拉伸强度和屈服强度，剪切试验则测试接头的抗剪强度。
测试结果可以用于评估接头焊缝的质量和设计的可靠性。
2. 接头韧性测试接头的韧性代表了接头在承受外力作用下的抗变形和破坏能力。
常用的测试方法有冲击试验和硬度测试。
冲击试验可以评估接头的抗冲击能力和断裂特性，硬度测试可以反映接头焊缝和热影响区的硬度变化情况。
3. 接头疲劳寿命评估接头在长期加载或循环加载过程中容易产生疲劳破坏。
通过疲劳试验来评估接头的疲劳寿命，可以确定接头在实际使用条件下的可靠性。
疲劳试验需要根据实际应力条件进行模拟，并根据疲劳寿命曲线来评估接头的寿命。
二、优化设计通过对铝合金焊接接头的力学性能评估，可以发现接头的强度、韧性和疲劳寿命存在一定的改进空间。
因此，优化设计是提高接头性能的关键。
1. 材料选择优化设计首先考虑的是选择合适的焊接材料。
不同的合金成分和热处理方式对接头的性能有很大的影响。
通过选择合适的焊接基材和填充材料，可以提高接头的强度和抗疲劳性能。
2. 设计改进设计上的改进可以包括改变接头的几何参数和焊接方式。
通过优化焊缝的形状和尺寸，可以提高接头的载荷传递能力。
选择合适的焊接方式，如气体保护焊、电弧焊或激光焊等，也可以改善接头的焊缝形态和质量。
3. 焊接工艺控制焊接工艺是影响接头质量的关键因素之一。
通过优化焊接参数，如焊接电流、焊接速度和焊接温度等，可以改善焊缝的形成和热影响区的性能。
焊接接头试验
第六讲焊接接头试验一、焊接接头力学性能试验力学性能试验是用来测定焊接材料、焊缝金属和焊接接头在各种条件下的强度、塑性和韧性。
首先应当焊制产品试板，从中取出拉伸、弯曲、冲击等试样进行试验，以确定焊接工艺参数是否合适，焊接接头的性能是否符合设计的要求。
1、焊接接头的拉伸试验焊接接头拉伸试验是以国家标准 (GB2651一1989)为依据进行的，该标准适用于熔焊和压焊的对接接头。
(1)试验目的该标准规定了金属材料焊接接头横向拉伸试验方法，用以测定焊接接头的抗拉强度。
(2)试件制备1）接头拉伸试样的形状分为板形、整管和圆形三种。
可根据要求选用。
2)焊接接头拉伸试验用的样坯从焊接试件上垂直于焊缝轴线方向截取，并通过机械加工制成如图8一1所示形状及表8一1所示尺寸的板接头板状试样，或制成如图8一2所示形状及表8一1所示尺寸的管接头板状试样。
加工后焊缝轴线应位于试样平行长度的中心。
表8一1板状试样的尺寸总长L 根据实验机定夹持部分宽度 B b+12平行部分宽度板 b 25≥管 bD≤76 12D>76 20当D≤38时，取整管拉伸平行部分长度l >L s+60或L s+12 过渡圆弧r 25注：L s为加工后，焊缝的最大宽度；D为管子外径。
3）每个试样均应打有标记，以识别它在被截试件中的准确位置。
4) 试样应采用机械加工或磨削方法制备，要注意防止表面应变硬化或材料过热。
在受试长度下范围内，表面不应有横向刀痕或划痕。
5)若相关标准和产品技术条件无规定时，则试样表面应用机械方法去除焊缝余高，使其与母材原始表面齐平。
6)通常试样厚度仅应为焊接接头试件厚度。
如果试件厚度超过3Omm时，则可从接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样，但每个试样的厚度应不小于3Omm，且所取试样应覆盖接头的整个厚度 (见GB2649)。
在这种情况下，应当标明试样在焊接试件厚度中的位置。
7)对外径小于等于38mm的管接头，可取整管作拉伸试样，为使试验顺利进行，可制作塞头，以利夹持，如图8-3所示。
钢筋焊接接头力学性能试验报告
表C3-4-2a
钢筋焊接接头力学性能试验报告
委托单位： 建设单位： 工程名称： 焊工姓名 焊条、焊剂 型 号 拉伸试验 钢筋 牌号 取样部位 钢筋 直径 （mm) 接头 数量 (个) 抗拉强度 接头 试件 编号 标 准 要 求 断裂位置 ,MPa 及特征 试验 结果 标 准 试验 要 结果 求 阳煤二矿三维数字化矿井建设 报告编号： 收样日期： 检验日期： 上岗证号 考试合格证号 焊接方式 年 月 年 日 月 日 001
编号：Βιβλιοθήκη 弯曲试验 检验 判定弯曲 试件 编号
弯曲条件 弯心 弯曲角 直径 90 试验 结果
检验依据
备
注
备
注
检验人： 见证取样人及编号：
审核：
技术负责人:
检验单位:(公章)
QPT处理后Q690的焊接接头的力学性能
经热处理后焊接接头力学性能及显微组织分析5.1 引言Q-P-T工艺是淬火-碳分配-回火的过程，每一步热处理工艺的不同都会改变钢材的性能。
热影响区是焊接件经常失效的部位，而本章主要通过不同热处理工艺来测定焊接接头的性能变化。
5.2 QPT690焊接接头性能5.2.1机械性能图5-1示为QPT690 焊接接头的拉伸曲线，其有近700MPa的抗拉强度和6.37%的延展率。
相比母材的接头而言，其延伸率变化不明显，但提高了焊接件的抗拉强度。
由于GEL-118M焊条的强度级别为820MPa级别，焊接填充材料接近Q690 钢，且比QPT690钢的值低，故QPT690拉伸试样的断裂位置为偏母材方向的热影响区处，Q690 拉伸试样的断裂位置为偏焊缝方向热影响区接近融合区位置。
图5-1 QPT690和Q690焊接接头的应力应变曲线表5.1 Q-P-T工艺焊接接头性能对比试样Rp0.2(MPa) Rm(MPa) A% 强塑积(MPa·%) Q690焊接接头480.36 641.86 5.66 3632.92 QPT690焊接接头536.6 675.6 6.37 4303.57 从上表5.1的数据可得，QPT690焊接接头屈服强度、抗拉强度都得到提高，强塑积的值大于Q690，性能更优。
接着是500J冲击韧性试验，数据如下表5.2所示：表5.2 冲击韧性缺口位置mm 吸收功J 冲击韧性J/cm20 36.35 45.4420 151.77 189.7227 228.64 285.80由上表数据可知，由于焊接重熔，焊缝及热影响区的冲击韧性并没有大变化。
但相同位置处，经QPT处理的钢其冲击韧性有所降低。
对本实验Q690板而言，由于焊条GEL-118M强度高于Q690本身，同时由于焊接热源的影响，故焊接接头硬度随焊缝中心距离的增大而降低，如图5-2所示。
从硬度曲线也同样可以发现，距焊缝中心10mm左右的热影响区，其硬度最低。
焊接接头的力学性能试验包括哪些内容
焊接接头的力学性能试验包括哪些内容？
（1）焊接接头的拉伸试验（包括全焊缝拉伸试验）试验的目的是测定焊接接头（焊缝）的强度（抗拉强度σb，屈服点σs）和塑性（伸长度δ，断面收缩率φ），并且可以发现断口上的某些缺陷（如白点）。
试验可按GB2651-89《焊接接头拉伸试验方法》进行。
（2）焊接接头的弯曲试验试验的目的是检验焊接接头的塑性，并同时可反映出各区域的塑性差别、暴露焊接缺陷和考核熔合线的质量。
弯曲试验分面弯、背弯和侧弯三种，试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
（3）焊接接头的冲击试验试验的目的是测定焊接接头的冲击韧度和缺口敏感性，作为评定材料断裂韧性和冷作时效敏感性的一个指标。
试验可按GB2650-89《焊接接头冲击试验方法》进行。
（4）焊接接头的硬度试验试验的目的是测量焊缝热影响区金属材料的硬度，并可间接判断材料的焊接性。
试验可按GB2654-89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。
（5）焊接接头（管子对接）的压扁试验试验的目的是测定管子焊接对接接头的塑性。
试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
（6）焊接接头（焊缝金属）的疲劳试验试验的目的是测量焊接接头（焊缝金属）的疲劳极限（σ－1）。
试验可按GB2656-81《焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法》进行。
铝合金焊接接头的力学性能研究
铝合金焊接接头的力学性能研究摘要：铝合金焊接接头因其特殊的焊接特点而导致其焊接接头易产生气孔及裂纹，不同的焊接方法（常见的MIG/TIG和激光焊接）和焊接工艺也会影响其焊接接头的力学性能。
因此，很多学者对铝合金焊接接头的力学性能进行了大量研究，通过反复实验调控其工艺参数得到了良好的接头力学性能。
关键词：铝合金焊接力学性能铝合金因其质量轻、强度高及优良的加工性能,被广泛应用于航空航天、交通运输和建筑等领域,铸造铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀和易成型等优点,普遍应用于航空、铁路、汽车等工业领域[1]。
一、铝合金焊接特点铝合金在焊接过程中通常有以下特点[2]：1）与氧的亲和力很强。
铝在空气中极易与氧结合，并生成致密的氧化铝薄膜，但是氧化铝薄膜在焊接过程中并没有益处，反而会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。
氧化铝薄膜还会吸附水分，进而导致焊接时在焊缝中形成气孔。
2）线膨胀系数大。
线膨胀系数大易产生焊接变形。
铝及铝合金凝固时体积收缩率达6.5%，因此，在焊接某些铝合金时，在焊缝金属中形成裂纹的倾向性很大，进而由于存在很大的内应力而产生裂纹。
3）导热率和比热大。
在焊接过程中热源产生的大量热能会被迅速传导到金属内部。
焊接铝合金的过程中必须采用能量集中、功率大的热源，才能得到高质量的焊接接头。
4）焊接时易形成气孔。
氢的来源是水分，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分，其中还包括焊丝及母材表面氧化铝薄膜所吸附的水分。
在高温状态下，铝及铝合金的液体熔池极易溶入的大量气体形成气孔，而且由液态凝固时，铝及铝合金的溶解度急剧下降。
因此，在焊接完成后的冷却凝固过程中，气体因来不及排出而保留在焊缝中形成气孔。
5）可能会出现焊合条纹。
焊合条纹是铝合金挤压型材在腐蚀处理或阳极氧化处理后，表面出现或明或暗且平行于挤压方向的白色线纹。
焊合条纹不会降低型材的力学性能，但是会产生较大色差，若是用于外观表面部分，用户难以接受太大的色差。
焊接接头的力学性能试验包括哪些内容
焊接接头的力学性能试验包括哪些内容？
（1）焊接接头的拉伸试验（包括全焊缝拉伸试验）试验的目的是测定焊接接头（焊缝）的强度（抗拉强度σb，屈服点σs）和塑性（伸长度δ，断面收缩率φ），并且可以发现断口上的某些缺陷（如白点）。
试验可按GB2651-89《焊接接头拉伸试验方法》进行。
（2）焊接接头的弯曲试验试验的目的是检验焊接接头的塑性，并同时可反映出各区域的塑性差别、暴露焊接缺陷和考核熔合线的质量。
弯曲试验分面弯、背弯和侧弯三种，试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
（3）焊接接头的冲击试验试验的目的是测定焊接接头的冲击韧度和缺口敏感性，作为评定材料断裂韧性和冷作时效敏感性的一个指标。
试验可按GB2650-89《焊接接头冲击试验方法》进行。
（4）焊接接头的硬度试验试验的目的是测量焊缝热影响区金属材料的硬度，并可间接判断材料的焊接性。
试验可按GB2654-89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。
（5）焊接接头（管子对接）的压扁试验试验的目的是测定管子焊接对接接头的塑性。
试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
（6）焊接接头（焊缝金属）的疲劳试验试验的目的是测量焊接接头（焊缝金属）的疲劳极限（σ－1）。
试验可按GB2656-81《焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法》进行。
08Ni3DR钢焊接接头力学性能试验
08Ni3DR钢焊接接头力学性能试验汪辉;徐亮【摘要】Experimental studies are conducted on welding of 08Ni3DR steel developed by one steel mill.According to the determined welding technology and parameters,mechanical properties of welded joints of08Ni3DR steels welded by SMAW and SAW respectively,such as tensile,series impact and other properties are systematically studied.The results show that welded joints of 08Ni3DR steel have excellent comprehensive mechanical properties,and can meet the design requirements of pressure vessel which applied in temperature not lower than-100 ℃.%针对某钢厂研制的08NiDR钢板进行试验,根据确定的焊接工艺和焊接参数分别研究焊条电弧焊和埋弧自动焊焊接接头的拉伸性能、系列冲击性能等.各项力学性能表明,焊接接头综合力学性能优良,可满足温度不低于-100℃的低温压力容器的设计要求.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)002【总页数】5页(P100-104)【关键词】08Ni3DR钢;焊接接头;力学性能【作者】汪辉;徐亮【作者单位】合肥通用机械研究院安徽压力容器与管道安全技术省级实验室,安徽合肥230031;合肥通用机械研究院安徽压力容器与管道安全技术省级实验室,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TG457.110 前言随着石油、石化和化工等工业产业的发展，尤其是我国乙烯工业的迅速发展，低温甲醇洗和乙烯的低温装置对低温钢的需求量越来越大，低温装置需要在-80~-100℃低温使气体液化，使用量最大的是w（Ni）为3.5%的低温钢，年需求量约为30 000 t[1]。
焊接接头的力学性能试验
钢种
碳素钢、奥氏体钢 单面焊 其他低合金钢、合金钢 碳素钢、奥氏体钢 双面焊 其他低合金钢、合金钢
弯心直径 /mm
支座间距 /mm
5.2a
弯曲角度 α(°)
180 100
3a
5.2a 3a
90 50
复合板或堆焊层
4a
6.2a
180
三、焊接接头的金热影响区的宏观和微观组织观察，分析 焊接接头的组织状态及微小缺陷、夹杂物、氢白点 的数量及分布情况，进而分析焊接接头的性能，为 选择调整焊接或热处理规范提供依据。
四、保证力学性能试验可靠的条件 在进行力学性能试验时，应特别注意以下几个问题： 1)试板和试样的取样部位必须符合规定 2)被检验的实物及委托单上必须有标记 3)必须保证试样加工符合规定的精度和形位公差 4)试验所使用的仪器设备必须状态良好，计量刻度 数据显示准确可靠，误差符合规定
渗透探伤
渗透探伤是在被检焊件上浸涂可以渗透的带有 荧光的或红色的染料，利用渗透剂的渗透作用，显
加工去除
焊态硬度试样 回火态硬度试样 硬 度 焊缝中心线 试 样 试 样 试 样 试 样 试 样 试 样 试 样 硬 度 冲 击 冲 击 冲 击 冲 击 冲 击
舍
弃
加工去除
(二)材料的冲击试验 以测定材料冲击韧度的试验方法称为冲击试验。
1．冲击试验的试样
(1)试样的切取方向
(2)试样的缺口形式
2．焊接接头的冲击试验
三、乳化处理 这一操作步骤是仅对采用后乳化型渗透剂时才必要。 因为渗透剂中大多以不溶于水的有机物作为着色剂的溶剂， 所以无法直接用水进行清洗，如果用水清洗，则必须先作 乳化处理。 时间：2～5min。 其余同渗透。
第二节 渗透探伤操作的基本过程
《焊接质量检测技术》教学教案—任务七焊接接头的力学性能试验
《焊接质量检测技术》教学教案—任务七焊接接头的力学性能试验任务一焊接接头的力学性能试验教学目的要求:1. 能够根据焊接接头正确选择力学性能的种类;2. 能够正确从焊接接头上截取试样;3. 能够进行力学性能试验的操作;4. 能够按照标准分析力学性能试验结果;重点难点：焊接接头的力学性能指标及拉伸、弯曲、冲击的试验原理；教学难点：焊接接头的力学性能试验操作过程；课时分配, 理论4-6学时；实践2学时【相关知识】一、力学性能试验概述1. 力学性能指标（1）强度（2）屈服点或屈服应力（3）塑性（4）弹性（5）韧性（6）脆性（7）硬度（8）疲劳强度（9）延展性2.力学性能试验取样的一般原则（1）由于试样从试板上截取，因此焊接试板的尺寸必须满足相应的要求。
试板两端不能利用的长度要去除，去除的长度最小不应低于25mm。
（2）试板的性能存在各向异性，因此为各种不同目的所截取的试样，其取样部位必须符合规定，（3）保证试样加工符合规定的精度和公差。
各种试样都有具体规定，例如V型缺口比U型缺口的冲击试样对表面粗糙度的要求就高一些。
（4）试验的实物及委托单上必须有标记，但标记的部位不应在试验面上，要易于辨认识别，委托单要随实物一起流转。
（5）试验所使用的仪器设备必须状态良好，计量刻度数据显示准确可靠，误差符合规定。
二、力学性能试验的分类1.拉伸试验2.弯曲试验3.缺口冲击试验4.硬度试验5.疲劳试验6.断裂韧性试验三、力学性能试验的应用1.拉伸试验（1）焊接接头的拉伸试验焊接接头的拉伸试验应按GB/T2651-2008《焊接接头拉伸试验方法》标准进行，以测定接头的抗拉强度和抗剪负荷。
（2）焊缝及熔敷金属的拉伸试验焊缝及熔敷金属的拉伸试验应按GB/T2652-2008《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》标准进行，以测定其强度（R m 和R eH ）以及塑性（A 和Z ）。
试样分有单肩、双肩和带螺纹试样三种，如图2-5所示。
通过拉伸试验，能够提供的特征值主要包括：抗拉强度R m （N/mm 2）、屈服极限R eH （N/mm 2）、屈服点R P0.2（N/mm 2）、伸长率 A 、断面收缩率 Z 、屈强比等。
第三章 焊接接头组织与力学性能分析
第三章焊接接头组织与力学性能分析本章对不同焊接参数的接头试件，分别进行了拉伸、冲击、弯曲、硬度以及金相组织分析试验，通过接头的各项力学性能指标、组织和硬度，来研究不同焊接工艺对低温钢06Cr19Ni10与16MnDR的焊缝组织性能的影响，从中选择最优的焊接工艺。
3.1力学性能按照表2-7和表2-8提供的焊接工艺，焊制不同坡口和不同焊接参数条件下的异种钢接头，制备标准试样并按要求进行了拉伸、冲击及弯曲试验。
3.1.1拉伸试验结果及分析在WE-1000液压式万能试验机上对不同焊接接头分别作拉伸试验，每组焊接参数制备2个试样，共3组。
试验结果见表3-1。
表3-1 焊接接头拉伸试验参数试样编号试样厚度(mm)断裂载荷( kN )抗拉强度(Mpa)断裂部位和特征L1-A 16 175 545 断于焊缝L1-B 16 170 530 断于焊缝L2-A 16 172 540 断于焊缝L2-B 16 176 550 断于焊缝L3-A 16 168.0 525 断于焊缝L3-B 16 175.0 545 断于焊缝根据标准NBT 47014-2011拉伸试验合格指标，试验母材为两种金属材料时，每个试样的抗拉强度应不低于本标准规定的两种母材抗拉强度最低值中的较小值。
从试验结果看，不同焊接工艺下的焊接接头的抗拉强度基本上等同于两侧母材强度，且高于两种母材抗拉强度最低值中的较小值。
焊接的接头均满足关于拉伸试验的评定要求。
对比之下横位焊接中编号2的抗拉强度要略高于其他两组。
其焊接速度较快，虽然钝边略小，但焊接的坡口也较小，使其焊接时熔化的母材较少，因此熔合比相对其他组会较小。
这使其抗拉强度高的原因。
3.1.2 冲击试验结果及分析在JB-300B冲击试验机上对不同焊接接头分别进行冲击试验，每组焊接参数制备9个试样，在两侧热影响区和焊缝区各3个，共3组。
试验结果见表3-3。
表3-3 焊接接头的冲击试验参数试样编号试样尺寸（厚×宽×长）（mm）缺口类型缺口位置试验温度(℃) 冲击吸收功（J）C1-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C1-1-2C1-1-3C1-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C1-2-2C1-2-3C1-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C1-3-2 C1-3-3C2-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C2-1-2C2-1-3C2-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C2-2-2C2-2-3C2-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C2-3-2 C2-3-3C3-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C3-1-2C3-1-3C3-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C3-2-2C3-2-3C3-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C3-3-2C3-3-3根据标准NBT 47014-2011冲击试验合格指标，钢质焊接接头每个区3个标准试样为一组冲击吸收功平均值应符合设计文件或相关技术文件规定，且不低于表3-4中规定值，至多有一个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70%。
焊接接头试验
第六讲焊接接头试验一、焊接接头力学性能试验力学性能试验是用来测定焊接材料、焊缝金属和焊接接头在各种条件下的强度、塑性和韧性.首先应当焊制产品试板,从中取出拉伸、弯曲、冲击等试样进行试验,以确定焊接工艺参数是否合适,焊接接头的性能是否符合设计的要求.1、焊接接头的拉伸试验焊接接头拉伸试验是以国家标准 <GB2651一1989>为依据进行的,该标准适用于熔焊和压焊的对接接头.<1>试验目的该标准规定了金属材料焊接接头横向拉伸试验方法,用以测定焊接接头的抗拉强度. <2>试件制备1〕接头拉伸试样的形状分为板形、整管和圆形三种.可根据要求选用.2>焊接接头拉伸试验用的样坯从焊接试件上垂直于焊缝轴线方向截取,并通过机械加工制成如图8一1所示形状与表8一1所示尺寸的板接头板状试样,或制成如图8一2所示形状与表8一1所示尺寸的管接头板状试样.加工后焊缝轴线应位于试样平行长度的中心.表8一1板状试样的尺寸注：L s为加工后,焊缝的最大宽度；D为管子外径.3〕每个试样均应打有标记,以识别它在被截试件中的准确位置.4>试样应采用机械加工或磨削方法制备,要注意防止表面应变硬化或材料过热.在受试长度下X围内,表面不应有横向刀痕或划痕.5>若相关标准和产品技术条件无规定时,则试样表面应用机械方法去除焊缝余高,使其与母材原始表面齐平.6>通常试样厚度仅应为焊接接头试件厚度.如果试件厚度超过3Omm时,则可从接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样,但每个试样的厚度应不小于3Omm,且所取试样应覆盖接头的整个厚度 <见GB2649>.在这种情况下,应当标明试样在焊接试件厚度中的位置.7>对外径小于等于38mm的管接头,可取整管作拉伸试样,为使试验顺利进行,可制作塞头,以利夹持,如图8-3所示.8>棒材接头选用图8一4所示圆形试样.其中: do=<10土0.2>mm；l=Ls+2D；D和h由试验机结构来定；r mm=4mm.9>拉伸试样数量接头拉伸试样不少于1个；整管拉伸试样1个；管接头剖条拉伸试样不少于2个.〔3〕评定标准焊接接头常温拉伸试验的合格标准是焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度值的下限较低一侧的母材规定值进行评定.2、焊接接头的弯曲试验焊接接头的弯曲试验是以国家标准 <GB2653-89>为依据进行的,该标准适用于熔焊和压焊对接接头.<1>试验目的该标准规定了金属材料焊接接头的横向正弯与背弯试验、横向侧弯试验、纵向证弯和背弯试验以与管材的压扁试验,用以检验接头拉伸面上的塑性与显示缺陷.<2>试件制备1>试件的类型焊接接头的弯曲试样按试样的长度与焊缝的相对位置可分为横向弯曲试样和纵向弯曲试样.按弯曲试样受拉面在焊缝中的位置可分为正弯、背弯和侧弯.①横弯试样焊缝轴线与试样纵轴垂直时的弯曲.②纵弯试样焊缝轴线与试样纵轴平行时的弯曲.③正弯试样试样受拉面为焊缝正面的弯曲.双面不对称焊缝,正弯试样的受拉面为焊缝最大宽度面;双面对称焊缝,先焊面为正面.④背弯试样试样受拉面为焊缝背面的弯曲.⑤侧弯试样试样受拉面为焊缝纵剖面的弯曲.2>弯曲试样的制备应遵守的规定①试样的样坯从试件上截取.横弯试样应垂直焊缝轴线截取,机械加工后,焊缝中心线应位于试样长度的中心.纵弯试样应平行于焊缝轴线截取.机械加工后,焊缝中心线应位于试样宽度的中心.②每个试样均应打印标记,以识别它在被截试件中的准确位置.③试样应采用机械加工或磨削方法制备,要注意防止表面应变硬化或材料过热.在受试长度L X围内,表面不应有横向刀痕或划痕.④在试样整个长度上都应具有恒定形状的横截面.其形状应分别符合图8-5、图8-6、图8-7的要求.焊缝的正、背表面均应用机械方法修整,便之与母材的原始表面平齐.但任何咬边均不得用机械方法去除,除非产品标准中另有规定外.⑤试样的尺寸应符合规定.a横弯试样的尺寸对板材试样,试样的宽度h应不小于厚度.的1,5倍,至少为2Omm.对管材试样,试样的宽度b应为：管直径≤5Omm时,b为s+0.lD<最小为lOmm>；管直径>5Omm时,b为s+0.O5D<最小为lOmm,最大为4Omm>.其中,s为管壁厚度,D为管子外径.通常,试样厚度a应为焊接接头试件厚度.如果试件厚度超过2Omm,则可从接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样.但是,每个试样的厚度应不小于2Omm,且所取试样应覆盖接头的整个厚度 <见GB2649>.在这种情况下,应当标明试样在焊接接头厚度中的位置.b侧弯试样尺寸试样厚度巳应大于或等于lOmm,宽度b应当等于靠近焊接接头的母材的厚度.当原接头试件的厚度超过40mm时,则可从接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样.但是,每个试样的宽度b在20一40mmX围内,这些试样应覆盖接头的全厚度 <见GB2649>,并标明在接头厚度中的位置.C纵弯试样尺寸试样尺寸如表8-2、图8-7所示.如果接头厚度超过2Omm时或试验机功率不够时,可在试样受压面一侧加工至2Omm. 表8-2纵弯试样尺寸mm侧面的表面粗糙度应低于Ral2.5μm.⑦试样数量正弯、背弯、侧弯试样各不少于1个,纵弯试样不少于2个.3>圆形压头弯曲<三点弯曲>试验法①圆形压头弯曲试验示意如图8-8所示.②在进行此试验时,将试样放在两个平行的辊子支撑上.在跨距中间且垂直于试样表面施加集中载荷〔三点弯曲>,使试样缓慢、连续地弯曲.③压头直径D应符合有关标准与要求.一般取压头直径为试件厚度的3倍.④支撑辊之间的距离l不应大于D+3a.⑤当弯曲角α <图8一8>达到使用标准中规定的数值时,试验便告完成.试验后检查试样拉伸面上出现的裂纹或焊接缺陷的尺寸和位置.<3>评定标准试验结果的合格标准按钢种而定,见表8一3.表8-3焊接接头弯曲角的台格标准或出现长度大于3mm的纵向裂纹或缺陷,则评为不合格.试样的棱角开裂不计,但确因焊接缺陷引起的棱角开裂的长度应进行评定.3、焊接接头的冲击试验焊接接头的冲击试验是以国家标准 <GB2650一1989>为依据进行的.该标准适用于熔焊和压焊对接接头.<1>试验目的该标准规定了金属材料焊接接头夏比冲击试验方法,用以测定焊接接头各区域的冲击吸收功.<2>试样制备1>试样是以lOmmXlOmmX55mm带有V形缺口的试样为标准试样.试样的尺寸与偏差应符合图8-9所示的规定.试样缺口底部应光滑,不得有与缺口轴线平行的明显划痕,进行冲裁试验时,试样缺口底部的表面粗糙度应低于Ra0.8μm.2>试样应采用机械加工或磨削方法制备,并防止加工表面的应变硬化或材料过热.3>试样标记不应影响支座对试样的支撑,也不得使缺口附近产生加工硬化.一般应标记在试样的端面、侧面域缺口背面距端面l5mm以内,但不得标在支撑面上.4>缺口处若发现有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹等缺陷时,则不能用该试样进行试验.5>试样的缺口铀线应当垂直焊缝表面,如图8-10所示.6>试样的缺口按试验要求可分别开在焊缝、熔合线或热影响区.其缺口的各区域位置如图8-11所示.开在热影响区的缺口轴线与熔合线的距离t由产品技术条件规定.7>试样数量规定为：焊接接头冲击试验的试样,按缺口所在位置各自不少于3个.<3>评定标准常温冲击试验的合格标准为:每个部位的3个试样冲击功的算术平均值不应低于母材标准规定的最低值.但允许其中有个试样低于规定值,但不得低于规定值的70%.异种钢焊接接头的冲击试验按抗拉强度较低一侧母材的冲击功规定值进行评定.4、焊接接头硬度试验焊接接头硬度试验是以国家标准 <GB2654-1989>为依据进行的,该标准适用于熔焊和压焊焊接接头和堆焊金属.<1>试验目的该标准规定了金属材料焊接接头的硬度试验方法,用以测定焊接接头的洛氏、布氏、维氏硬度.<2>试件制备1>焊接接头的硬度试样的样坯,应在垂直于焊缝轴线方向的相应区段截取,截取的样坯应包括焊接接头的所有区域.2>试样的测试面与支撑面应经加工磨平并保持平行,表面粗糙度至少达到Ral.6μm.维氏硬度测定时,试样表面粗糙度至少要为Ra0.8μm.对厚度小于3nm的焊接接头,允许在其表面测定硬度.3>根据所用标准和技术条件要求,可分别选用布氏、洛氏或维氏硬度计进行测定.4>试验时,可用腐蚀剂使焊接接头各区域金属显示清晰,并按图8-12所示标线位置测定硬度.5>进行硬度试验时,为获得正确的试验结果,必须注意测量点之间的距离.布氏硬度试验时,相邻压痕中心的间距,不应小于压痕直径的4倍；洛氏硬度试验时,此间距不应小于3mm；维氏硬度试验时,则不应小于压痕对角线的2.5倍.遇有测点处出现焊接缺陷时,则该点试验结果无效.6>试样数量规定为：焊接接头硬度试验试样不少于1个.<3>评定标准根据给定的技术文件和材料允许的硬度X围进行评定.二、焊接性试验焊接性试验的目的是用来评定母材焊接性能的好坏.通过焊接性试验,可以选定适合母材的焊接材料,确定合适的焊接工艺参数与焊后热处理工艺参数.还可以用来研制新的焊接材料.焊接性试验方法很多,这里只介绍斜Y形坡口焊接裂纹试验这一种方法.1、试验目的斜Y形坡口对接裂纹试验又称小铁研法,适用于碳素钢和低合金钢焊接接头的冷裂纹抗裂性能试验,是目前应用最广泛也最方便的一种方法.2、试件制备<1>试件的形状和尺寸试件的形状和尺寸如图8-13所示.试件的厚度不作限制,常用厚度为9一38mm,一般最好用被试材料原厚度.<2>坡口表面加工为避免试件间隙波动以与气割表面硬化层问题,坡口加工应采用机械切削加工.<3>试件数量规定试件数量为：每次试验应取2件.<4>试件的焊接按图8-13所示组装试件,焊好两端的拘束焊缝.拘束焊缝采用双面焊接,注意不要产生角变形和未焊透.拘束焊缝采用低氢型焊条,其直径为4mm或5mm.焊接前,对焊接试验部位用比2mm略大的塞片插入,以保证试件间隙,焊完拘束焊缝后拆除塞片.3、试验方法<1>清理试验焊缝在焊接试验焊缝之前要把在焊接拘束焊缝时所附着的飞溅物清除干净,并去除水滴、油、锈等.为此,首先可用适当的加热方法清除表面水滴、油脂.待充分冷却后,用钢丝刷或砂纸打磨坡口除锈,最后用丙酮洗净.<2>选取焊条和焊接工艺参数焊接试验焊缝,试验所用焊条原则上采用与试验钢材相匹配的焊条.焊前对焊条要严格进行烘干.焊接用φ4mm直径的焊条,焊接电流为160一180A,电弧电压为22一26V,焊接速度为15Omm/min.<3>焊道的选择不论板厚多少,一律只焊一道焊缝,相当于实际生产中的单道焊或多层焊中的打底焊缝.<4>焊接操作1〕手工焊接当采用手工焊时,试验焊缝按图8-14所示方法焊接.即在坡口外引弧,收弧也须离开坡口.2>自动焊接当采用焊条自动送进装置焊接时,按图8-15所示进行.引弧和收弧均在试验坡口内进行.<5>焊缝的解剖焊完的试件经48h以后,才能开始进行裂纹的检测和解剖.解剖时不得采用气割方法切取试样,要用机械切割,要避免因切割振动而引起裂纹的扩展.4、评定方法<1>焊缝表面裂纹的检查和计算采用肉眼或其他适当的方法来检查焊接接头的表面或断面是否有裂纹,并分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率.裂纹的长度和高度按图8-16所示进行检测,裂纹长度为曲线形状如图8-16a按直线长度检测,裂纹重叠时不必分别计算.<2>焊缝根部裂纹的检查和计算将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断.然后按图8-16b检测根部裂纹.<3>焊缝横断面裂缝的检查和计算对试件的五个横断面进行断面裂纹检查.五个横断面的位置是按试验焊缝宽度开始均匀处与焊缝弧坑中心之间的距离四等分而确定的.按图8-16c的要求测出裂纹的高度,用下式对这五个横断面分别计算出其裂纹率,然后求出其平均值来.Cs=Hc/H X100%式中: Cs---断面裂纹率,%；H ---试样焊缝的最小厚度,mm；Hc---断面裂纹的高度,mm.此试验方法由于两端固定对焊缝有拘束作用,其拘束作用往往比实际结构 <如船体、球形容器、桥梁等>的长焊缝还要大,所以一般认为只要裂纹总长小于试验焊缝长度的20%,在实际生产中就不致发生裂纹.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焊接接头的力学性能试验
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生