《金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn) 焊件的熱裂紋試驗(yàn) 弧焊方法 第2部分：自拘束試驗(yàn)gbt 41107.2-2021》詳細(xì)解讀

《金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊件的熱裂紋試驗(yàn)弧焊方法第2部分：自拘束試驗(yàn)gb/t41107.2-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4符號(hào)和縮略語(yǔ)5原理contents目錄6試驗(yàn)附錄A(資料性)T型接頭焊縫裂紋試驗(yàn)報(bào)告附錄B(資料性)焊縫金屬拉伸試驗(yàn)報(bào)告附錄C(資料性)縱向彎曲試驗(yàn)報(bào)告011范圍適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用弧焊方法進(jìn)行金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)中焊件的熱裂紋試驗(yàn)方法。01適用于對(duì)金屬材料焊縫在熱裂紋敏感性方面的評(píng)估。02適用于不同金屬材料在焊接過程中熱裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。03010203本標(biāo)準(zhǔn)不適用于其他焊接方法，如激光焊、電阻焊等。不適用于已存在裂紋或缺陷的焊縫評(píng)估。非金屬材料的焊縫熱裂紋試驗(yàn)不在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。不適用范圍022規(guī)范性引用文件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2651焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T2653焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法GB/T6397金屬拉伸試驗(yàn)試樣0204010305JB/T4730.5承壓設(shè)備無損檢測(cè)第5部分滲透檢測(cè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO15614-1鋼的電弧焊和氣焊/鎳和鎳合金的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)02AWSD1.1/D1.1M:2020鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范03這些規(guī)范性引用文件為《金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊件的熱裂紋試驗(yàn)弧焊方法第2部分：自拘束試驗(yàn)》提供了試驗(yàn)方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，確保了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，這些引用文件也是該標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分，對(duì)于理解和實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。04ISO6892-1金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法01國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)033術(shù)語(yǔ)和定義3.1焊接焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。在本試驗(yàn)中，焊接特指使用弧焊方法對(duì)金屬材料進(jìn)行連接的過程。弧焊是一種通過電弧產(chǎn)生高溫來熔化金屬，從而實(shí)現(xiàn)金屬連接的方法。熱裂紋是在焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。熱裂紋通常發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長(zhǎng)度方向分布。其產(chǎn)生原因主要是由于焊接熔池在結(jié)晶過程中存在著偏析現(xiàn)象，低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶過程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強(qiáng)度也較低，當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí)，就會(huì)將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。3.2熱裂紋3.3自拘束試驗(yàn)自拘束試驗(yàn)是一種評(píng)估焊接接頭熱裂紋敏感性的試驗(yàn)方法。它通過特定的焊接條件和幾何形狀，使得焊接接頭在冷卻過程中產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力，從而誘發(fā)熱裂紋。在本試驗(yàn)中，自拘束試驗(yàn)被用于評(píng)估金屬材料在弧焊方法下的熱裂紋敏感性，為金屬材料的焊接性能提供重要參考。破壞性試驗(yàn)是指對(duì)焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，直至其發(fā)生破壞的試驗(yàn)過程。通過破壞性試驗(yàn)可以獲取焊接接頭的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能指標(biāo)。在本試驗(yàn)中，破壞性試驗(yàn)被用于驗(yàn)證焊接接頭的質(zhì)量和性能是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，為金屬材料的安全使用提供重要保障。3.4破壞性試驗(yàn)044符號(hào)和縮略語(yǔ)符號(hào)T表示溫度，單位℃（攝氏度）表示時(shí)間，單位s（秒）t表示焊縫長(zhǎng)度，單位mm（毫米）L表示焊縫余高，單位mm（毫米）H表示應(yīng)力，單位MPa（兆帕）σ01020304表示焊縫寬度，單位mm（毫米）W表示應(yīng)變?chǔ)欧?hào)美國(guó)焊接學(xué)會(huì)（AmericanWeldingSociety）AWS國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GuoBiao，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）GB美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（AmericanSocietyforTestingandMaterials）ASTM縮略語(yǔ)010203歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EuropeanNorm）EN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalOrganizationforStandardization）ISO美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）ASME縮略語(yǔ)01TIG：鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TungstenInertGasWelding）02MIG：金屬惰性氣體保護(hù)焊（MetalInertGasWelding）03這些符號(hào)和縮略語(yǔ)在《金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊件的熱裂紋試驗(yàn)弧焊方法第2部分：自拘束試驗(yàn)gb/t41107.2-2021》標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)常出現(xiàn)，對(duì)于理解和實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。其中，溫度、時(shí)間、焊縫尺寸等符號(hào)在試驗(yàn)中需要精確測(cè)量和記錄，以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。而各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和焊接方法的縮略語(yǔ)則有助于簡(jiǎn)化表述，提高溝通效率?？s略語(yǔ)055原理熱裂紋的形成焊接過程中，焊縫金屬在凝固過程中受到拉應(yīng)力作用，且由于金屬在凝固過程中的收縮，易在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋。熱裂紋通常發(fā)生在焊縫金屬由液態(tài)向固態(tài)的凝固過程中，特別是在焊縫金屬的凝固末期，此時(shí)焊縫金屬處于又脆又硬的狀態(tài)，對(duì)裂紋敏感性增大。自拘束試驗(yàn)原理自拘束試驗(yàn)是通過在試板上預(yù)制一定深度的缺口，模擬實(shí)際焊接接頭中的應(yīng)力集中和拘束條件，使試板在焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋。通過觀察和分析熱裂紋的形態(tài)、位置和數(shù)量，可以評(píng)估焊接材料和工藝對(duì)熱裂紋的敏感性，從而為優(yōu)化焊接工藝和提高焊接質(zhì)量提供依據(jù)。試驗(yàn)的意義通過自拘束試驗(yàn)，可以研究和預(yù)測(cè)金屬材料在焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋的傾向，有助于在實(shí)際生產(chǎn)中避免或減少熱裂紋的產(chǎn)生。該試驗(yàn)方法對(duì)焊接材料的選擇、焊接工藝的制定以及焊接質(zhì)量的控制具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí)，也為焊接技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。066試驗(yàn)123確定試樣的材料和尺寸，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)試樣進(jìn)行必要的預(yù)處理，如清洗、去除油污和氧化皮等。檢查焊接設(shè)備和工藝參數(shù)，確保其滿足試驗(yàn)要求。6.1試驗(yàn)準(zhǔn)備焊接完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查，記錄焊縫的形貌和尺寸。按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，如拉伸、彎曲等，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)和破壞形態(tài)。將試樣裝夾在焊接設(shè)備上，調(diào)整焊接參數(shù)，進(jìn)行焊接。6.2試驗(yàn)過程6.3試驗(yàn)結(jié)果分析對(duì)比不同焊接參數(shù)下的試驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，評(píng)估焊接工藝和材料的匹配性，提出改進(jìn)意見。分析焊縫的宏觀和微觀組織，了解焊縫的質(zhì)量和性能。010203010203在試驗(yàn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，確保人員和設(shè)備安全。使用防護(hù)用品，如手套、護(hù)目鏡等，避免飛濺物對(duì)人員造成傷害。試驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，將廢棄物妥善處理。6.4安全與防護(hù)07附錄A(資料性)T型接頭焊縫裂紋試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康?10203評(píng)估金屬材料在焊接過程中熱裂紋的敏感性。通過自拘束試驗(yàn)方法，模擬實(shí)際焊接過程中的應(yīng)力狀態(tài)。為金屬材料的焊接工藝優(yōu)化提供依據(jù)。試驗(yàn)原理利用T型接頭焊縫的特殊結(jié)構(gòu)，使焊接接頭在冷卻過程中產(chǎn)生自拘束應(yīng)力。通過觀察焊縫表面是否出現(xiàn)裂紋，以及裂紋的數(shù)量和長(zhǎng)度，來評(píng)估材料的熱裂紋敏感性。1.準(zhǔn)備試件按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加工T型接頭試件，保證試件的尺寸和形狀符合要求。2.焊接過程采用弧焊方法進(jìn)行焊接，記錄焊接參數(shù)，如電流、電壓、焊接速度等。3.焊后處理焊接完成后，對(duì)試件進(jìn)行必要的后處理，如熱處理等。4.裂紋檢測(cè)采用合適的方法對(duì)焊縫進(jìn)行裂紋檢測(cè)，記錄裂紋的數(shù)量、長(zhǎng)度和位置。試驗(yàn)步驟結(jié)合焊接參數(shù)和焊后處理情況，分析裂紋產(chǎn)生的原因和機(jī)理。提出改進(jìn)焊接工藝的建議，以降低熱裂紋的產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)裂紋檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算裂紋率，評(píng)估材料的熱裂紋敏感性。結(jié)果分析本試驗(yàn)通過T型接頭焊縫裂紋試驗(yàn)，成功評(píng)估了金屬材料的熱裂紋敏感性。試驗(yàn)結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果表明，在某些焊接參數(shù)和焊后處理?xiàng)l件下，材料存在較高的熱裂紋風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，建議優(yōu)化焊接工藝參數(shù)、改進(jìn)焊后處理方法，以降低熱裂紋的產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，提高焊接接頭的質(zhì)量和可靠性。08附錄B(資料性)焊縫金屬拉伸試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康臑楹附庸に囋u(píng)定、材料選擇及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考依據(jù)。測(cè)定焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率等關(guān)鍵指標(biāo)。評(píng)估焊縫金屬在拉伸過程中的力學(xué)性能和變形行為。010203010203拉伸試驗(yàn)是通過對(duì)試樣施加拉伸載荷，測(cè)定材料在拉伸過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。通過拉伸試驗(yàn)可以獲得材料的抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、延伸率等力學(xué)性能指標(biāo)。本試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法》進(jìn)行。試驗(yàn)原理具備足夠的量程和精度，能夠記錄載荷-位移曲線。拉伸試驗(yàn)機(jī)試樣引伸計(jì)按照標(biāo)準(zhǔn)制備的焊縫金屬拉伸試樣，尺寸和形狀符合規(guī)定。用于測(cè)量試樣的變形量，精度要求高。試驗(yàn)設(shè)備與材料5.試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)試樣斷裂時(shí)，停止試驗(yàn)，并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.安裝試樣將試樣安裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，并連接好引伸計(jì)。4.觀察記錄觀察試樣的變形過程，記錄抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)和延伸率等指標(biāo)。3.開始試驗(yàn)啟動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)，對(duì)試樣施加拉伸載荷，同時(shí)記錄載荷和位移數(shù)據(jù)。1.準(zhǔn)備試樣按照標(biāo)準(zhǔn)要求制備焊縫金屬拉伸試樣，確保試樣尺寸和形狀符合要求。試驗(yàn)步驟結(jié)果分析010203根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制載荷-位移曲線，分析焊縫金屬的力學(xué)性能和變形行為。對(duì)比不同焊接工藝或材料下的拉伸試驗(yàn)結(jié)果，評(píng)估其優(yōu)劣。結(jié)合其他破壞性試驗(yàn)（如沖擊試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)等）結(jié)果，綜合評(píng)定焊縫金屬的性能。09附錄C(資料性)縱向彎曲試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康臑楹附庸に嚨膬?yōu)化和質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支持。檢測(cè)焊接接頭在弧焊過程中產(chǎn)生熱裂紋的潛在風(fēng)險(xiǎn)。評(píng)估焊縫金屬在熱裂紋敏感性方面的性能。010203試驗(yàn)步驟準(zhǔn)備試件按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制備試件，確保試件的尺寸、形狀和材質(zhì)符合要求。焊接過程采用弧焊方法對(duì)試件進(jìn)行焊接，記錄焊接參數(shù)和過程。彎曲試驗(yàn)焊接完成后，對(duì)試件進(jìn)行縱向彎曲試驗(yàn)，觀察并記錄裂紋情況。結(jié)果評(píng)定根據(jù)裂紋的數(shù)量、長(zhǎng)度和形態(tài)，評(píng)定焊縫金屬的熱裂紋敏感性。分析裂紋的形態(tài)特征，如直線型、樹枝狀等，以及裂紋的分布情況。裂紋形態(tài)統(tǒng)計(jì)裂紋的數(shù)量和長(zhǎng)度