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

《金屬材料焊縫破壞性試驗焊件的熱裂紋試驗弧焊方法第2部分：自拘束試驗gb/t41107.2-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4符號和縮略語5原理contents目錄6試驗附錄A(資料性)T型接頭焊縫裂紋試驗報告附錄B(資料性)焊縫金屬拉伸試驗報告附錄C(資料性)縱向彎曲試驗報告011范圍適用范圍本標準規(guī)定了采用弧焊方法進行金屬材料焊縫破壞性試驗中焊件的熱裂紋試驗方法。01適用于對金屬材料焊縫在熱裂紋敏感性方面的評估。02適用于不同金屬材料在焊接過程中熱裂紋產(chǎn)生的風險評估。03010203本標準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估。非金屬材料的焊縫熱裂紋試驗不在本標準規(guī)定范圍內(nèi)。不適用范圍022規(guī)范性引用文件國家標準GB/T2651焊接接頭拉伸試驗方法GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法GB/T6397金屬拉伸試驗試樣0204010305JB/T4730.5承壓設(shè)備無損檢測第5部分滲透檢測行業(yè)標準ISO15614-1鋼的電弧焊和氣焊/鎳和鎳合金的焊接工藝評定試驗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焊件的熱裂紋試驗弧焊方法第2部分：自拘束試驗》提供了試驗方法和評定標準的依據(jù)，確保了試驗的準確性和可靠性。同時，這些引用文件也是該標準的重要組成部分，對于理解和實施該標準具有重要意義。04ISO6892-1金屬材料室溫拉伸試驗方法01國際標準033術(shù)語和定義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。在本試驗中，焊接特指使用弧焊方法對金屬材料進行連接的過程。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，凝固以后強度也較低，當焊接應(yīng)力足夠大時，就會將液態(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自拘束試驗自拘束試驗是一種評估焊接接頭熱裂紋敏感性的試驗方法。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。在本試驗中，自拘束試驗被用于評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。破壞性試驗是指對焊接接頭進行力學性能測試，直至其發(fā)生破壞的試驗過程。通過破壞性試驗可以獲取焊接接頭的強度、塑性、韌性等力學性能指標。在本試驗中，破壞性試驗被用于驗證焊接接頭的質(zhì)量和性能是否滿足相關(guān)標準和要求，為金屬材料的安全使用提供重要保障。3.4破壞性試驗044符號和縮略語符號T表示溫度，單位℃（攝氏度）表示時間，單位s（秒）t表示焊縫長度，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ε符號美國焊接學會（AmericanWeldingSociety）AWS國家標準（GuoBiao，中國國家標準）GB美國材料與試驗協(xié)會（AmericanSocietyforTestingandMaterials）ASTM縮略語010203歐洲標準（EuropeanNorm）EN國際標準化組織（InternationalOrganizationforStandardization）ISO美國機械工程師學會（AmericanSocietyofMechanicalEngineers）ASME縮略語01TIG：鎢極惰性氣體保護焊（TungstenInertGasWelding）02MIG：金屬惰性氣體保護焊（MetalInertGasWelding）03這些符號和縮略語在《金屬材料焊縫破壞性試驗焊件的熱裂紋試驗弧焊方法第2部分：自拘束試驗gb/t41107.2-2021》標準中經(jīng)常出現(xiàn)，對于理解和實施該標準具有重要意義。其中，溫度、時間、焊縫尺寸等符號在試驗中需要精確測量和記錄，以確保試驗結(jié)果的準確性和可靠性。而各個標準和焊接方法的縮略語則有助于簡化表述，提高溝通效率?？s略語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，此時焊縫金屬處于又脆又硬的狀態(tài)，對裂紋敏感性增大。自拘束試驗原理自拘束試驗是通過在試板上預(yù)制一定深度的缺口，模擬實際焊接接頭中的應(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，可以評估焊接材料和工藝對熱裂紋的敏感性，從而為優(yōu)化焊接工藝和提高焊接質(zhì)量提供依據(jù)。試驗的意義通過自拘束試驗，可以研究和預(yù)測金屬材料在焊接過程中產(chǎn)生熱裂紋的傾向，有助于在實際生產(chǎn)中避免或減少熱裂紋的產(chǎn)生。該試驗方法對焊接材料的選擇、焊接工藝的制定以及焊接質(zhì)量的控制具有重要的指導意義。同時，也為焊接技術(shù)的進一步發(fā)展和優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。066試驗123確定試樣的材料和尺寸，確保其符合標準要求。對試樣進行必要的預(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)，確保其滿足試驗要求。6.1試驗準備焊接完成后，對焊縫進行外觀檢查，記錄焊縫的形貌和尺寸。按照標準要求進行破壞性試驗，如拉伸、彎曲等，記錄試驗數(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)，進行焊接。6.2試驗過程6.3試驗結(jié)果分析對比不同焊接參數(shù)下的試驗結(jié)果，優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。根據(jù)試驗結(jié)果，評估焊接工藝和材料的匹配性，提出改進意見。分析焊縫的宏觀和微觀組織，了解焊縫的質(zhì)量和性能。010203010203在試驗過程中，應(yīng)嚴格遵守安全操作規(guī)程，確保人員和設(shè)備安全。使用防護用品，如手套、護目鏡等，避免飛濺物對人員造成傷害。試驗結(jié)束后，及時清理現(xiàn)場，將廢棄物妥善處理。6.4安全與防護07附錄A(資料性)T型接頭焊縫裂紋試驗報告試驗?zāi)康?10203評估金屬材料在焊接過程中熱裂紋的敏感性。通過自拘束試驗方法，模擬實際焊接過程中的應(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)量和長度，來評估材料的熱裂紋敏感性。1.準備試件按照標準規(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，對試件進行必要的后處理，如熱處理等。4.裂紋檢測采用合適的方法對焊縫進行裂紋檢測，記錄裂紋的數(shù)量、長度和位置。試驗步驟結(jié)合焊接參數(shù)和焊后處理情況，分析裂紋產(chǎn)生的原因和機理。提出改進焊接工藝的建議，以降低熱裂紋的產(chǎn)生風險。根據(jù)裂紋檢測結(jié)果，計算裂紋率，評估材料的熱裂紋敏感性。結(jié)果分析本試驗通過T型接頭焊縫裂紋試驗，成功評估了金屬材料的熱裂紋敏感性。試驗結(jié)論試驗結(jié)果表明，在某些焊接參數(shù)和焊后處理條件下，材料存在較高的熱裂紋風險。根據(jù)試驗結(jié)果，建議優(yōu)化焊接工藝參數(shù)、改進焊后處理方法，以降低熱裂紋的產(chǎn)生風險，提高焊接接頭的質(zhì)量和可靠性。08附錄B(資料性)焊縫金屬拉伸試驗報告試驗?zāi)康臑楹附庸に囋u定、材料選擇及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考依據(jù)。測定焊縫金屬的抗拉強度、屈服強度和延伸率等關(guān)鍵指標。評估焊縫金屬在拉伸過程中的力學性能和變形行為。010203010203拉伸試驗是通過對試樣施加拉伸載荷，測定材料在拉伸過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。通過拉伸試驗可以獲得材料的抗拉強度、屈服點、延伸率等力學性能指標。本試驗按照國家標準GB/T228.1-2010《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》進行。試驗原理具備足夠的量程和精度，能夠記錄載荷-位移曲線。拉伸試驗機試樣引伸計按照標準制備的焊縫金屬拉伸試樣，尺寸和形狀符合規(guī)定。用于測量試樣的變形量，精度要求高。試驗設(shè)備與材料5.試驗結(jié)束當試樣斷裂時，停止試驗，并保存試驗數(shù)據(jù)。2.安裝試樣將試樣安裝在拉伸試驗機上，并連接好引伸計。4.觀察記錄觀察試樣的變形過程，記錄抗拉強度、屈服點和延伸率等指標。3.開始試驗啟動拉伸試驗機，對試樣施加拉伸載荷，同時記錄載荷和位移數(shù)據(jù)。1.準備試樣按照標準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。試驗步驟結(jié)果分析010203根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制載荷-位移曲線，分析焊縫金屬的力學性能和變形行為。對比不同焊接工藝或材料下的拉伸試驗結(jié)果，評估其優(yōu)劣。結(jié)合其他破壞性試驗（如沖擊試驗、彎曲試驗等）結(jié)果，綜合評定焊縫金屬的性能。09附錄C(資料性)縱向彎曲試驗報告試驗?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。檢測焊接接頭在弧焊過程中產(chǎn)生熱裂紋的潛在風險。評估焊縫金屬在熱裂紋敏感性方面的性能。010203試驗步驟準備試件按照標準規(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試件進行焊接，記錄焊接參數(shù)和過程。彎曲試驗焊接完成后，對試件進行縱向彎曲試驗，觀察并記錄裂紋情況。結(jié)果評定根據(jù)裂紋的數(shù)量、長度和形態(tài)，評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)計裂紋的數(shù)量和長度