理化检验作业指导书

1、焊接工艺评定理化试验的取样规程1、规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书引用而成为本作业指导书的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准，按其最新版执行。gb/t20066-2006 刚和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法gb/t2975-1998 钢及钢产品力学性能试验取样及试样制备gb/t222-2006 钢的成品化学成分允许偏差gb/t228-2002 金属材料室温拉伸试验方法gb/t229-2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法gb/t232-1999 金属材料弯曲试验方法gb/t4338-2006 金属材料高温拉伸试验方法gb/t6396-19

2、95 复合板力学及工艺性能试验方法gb/t4334-2008 金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法jb4708-2000 钢制压力容器焊按工艺评定jb4744-2000 钢制压力容器产品焊按试板的力学性能检验2、理化检验2.1 板材焊接工艺评定时切取拉伸、冲击和弯曲样坯。2.1.1 焊接工艺评定切取拉伸、冲击和弯曲数量应符合表1 的规定。表 1 力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量试件母材的厚度 t(mm) 试验项目和取样数量（个）拉伸试验弯曲试验冲击试验拉伸面弯背弯侧弯焊缝区热影响区t1.5 2 2 2 1.5 t10 2 2 2 3 3 10t20 焊缝金属热影响区面弯背弯侧弯试样数量1

3、 1 1 2 3（或 6）3 注： 1）、当试板厚度s20 时，应采取全板厚单个试样；当是试样厚度s20 时，根据实验条件可采用全板厚的单个试样，也可用多片试样。采用多片试样时，应将焊接接头全厚度的所有试样组成一组，作为一个是试样。2）、试板厚度s 为 1020mm 时，可采用一个面弯，一个背弯，也可用2 个侧弯代替面弯和背弯。3）、标准的抗拉强度下限b540mm 的刚才和gr-mo 钢，且试板厚度s60mm ，以及设计温度低于 -30 度且 s40mm 的低温钢。焊缝金属冲击数量为6 个。 4）、一般只进行焊缝金属的冲击试验，但对设计温度-20 度的低温设备，还应增加热影响区的冲击试验。表

4、2 试样的类别和数量3室温拉伸试验5.1 厚度 mm 国内材料根据gb/t228-2002 标准。5.1.1 试样的形状件图5 所示2.试样头部形状仅为示意性。3.上图示图横截面试样（一般采用标准中p4）lclo+d/2 仲裁试验； lo+2d 4.上图矩形横截面试样（一般采用标准中p10）lclo+1.5so 仲裁试验lo+2so 3.23.20.80.5so夹持端d=10mmr0.75d(mm)lo=5d(mm)b=25mmar12mmlo=5.65slclt图 3 板材拉伸试样形状图注； 1.四面机加工的巨型横截面试样仲截试验时其表面粗糙度应不大于0.8 5.1.2 试样的制备机加工试样

5、的横向尺寸公差应符合表3 的规定要求。5.1.3 原始横截面积（so）的测定a 应根据测量的原始试样尺寸计算原始横截面积，测量每个尺寸应准确到0.5%。b 对于圆形横截面试样，应在标距地两端及中间三处两个相互垂直的方向测量直径，取其算术平均值，取用三处得得最小横截面积按照so1/4 d2计算。c.对于矩形横截面试样。应在标距的两端及中间三处测量宽度和厚度，取用三处测得的最小横街面积，按照so=ab 计算。表 3 试样横向尺寸公差名称标称横向尺寸尺寸公差形状公差机加工的图形横截面积直径3 0.05 0.02 36 0.06 0.03 610 0.07 0.04 1018 0.09 0.04 18

6、30 0.10 0.05 四面机加工的矩形横截面试样的横向尺寸相同于圆形横截面试样的直径公差相对两面机加工的矩形横截面试样横向尺寸3 0.1 0.05 36 610 0.2 0.1 1018 1830 0.5 0.2 3050 5.1.4.4 强度指标测定a. 上、下屈服强度的测定5.2 焊接工艺评定及产品焊按试板拉伸试验5.2.1 焊按工艺评定和产品焊按试板拉伸试验分别依据jb4708-2000 和 jb4744-2000 标准，两者区别见表1 与表 2. 5.2.2 取样和加工要求a. 试样的焊缝余高应以机械方法去除，使之与母材齐平。试样厚度应等于或接近母材厚度 t。b. 厚度小于或等于3

7、0mm 的试件，采用全厚度试样进行试验。c. 当试验机收能力限制不能进行全厚度的拉伸试验时，则可将试件在厚度方向上均匀分层取样，等分后制取试样厚度应接近试验机所能试验的最大厚度。等分后的两片或多片试样试验代替一个全厚度试样的实验。5.2.3 试样尺寸如图6 所示。a试样厚度， mm b试样受拉伸平行侧面宽度，大于或等于25mm hk 焊缝最大宽度，mm l1夹持部分长度，根据试验机夹具所定，mm l试板长度图 6 拉伸试样a6.36.3ll1l1hk6mmb6mm6.3256.3r255.2.4试验方法拉伸试验按gb/t228 规定的试验方法测定焊接接头的抗拉强度。5.2.5合格指标a.试样母

8、材为同种钢号时，每个试样的抗拉强度应不低于母材钢号标准规定值的下限值。b.试样母材为两种钢号时，每个试样的抗拉强度应不低于两种钢号标准规定值的较低值。c.同一厚度方向上的两片后多片试样拉伸试验结果平均值应符合上述要求，且单片试样如果断在焊缝或溶合线以外的母材上，其最低值不得低于母材钢号标准规定值下限的 95%(碳素钢 ) 或 97% （低合金钢和高合金钢）。6. 弯曲试验 6.1 板材弯曲试验，国内材料依据gb/t232-1999 标准。 6.1.1 试样 a.试样应通过机加工去除由于剪切或火焰切割等影响了材料性能的部分。 b.试样表面不得有划痕和损伤。矩形横截面试样的棱边应倒圆，倒圆半径不超

9、过试样厚度的 1/10 。棱边倒圆时不应形成影响试验结果的横向毛刺、伤痕或刻痕。 c）试样宽度应按照相关产品标准的要求。如未具体规定试样宽度应在2050mm 之间。 d)试样厚度应按照相关产品标准的要求。如未具体规定，应按照以下要求。 i对于产品厚度不大于25mm 时，试样厚度应为产品的厚度； ii产品厚度大于25mm 时。试样厚度可以机加工减薄至不小于25mm ，并应保留一侧原表面。弯曲试验时试样保留的原表面应位于受拉变形一侧。 f)非仲裁试验该协议可以大于c) 、d) 条规定的厚度和弧度试样进行试验。 e)试样长度应根据试样厚度和所使用的试验设备确定。一般可以按照l0.5 （d+a）+14

10、0mm ，式中； 为圆周率，其值取3.1 ；a 为试样厚度； d 为弯曲压头或弯心直径。 6.1.2试样程序a)试验一般在10-35 的室温范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为235。b)试样弯曲至规定弯曲的试验，应将试样放于两支辊（见图7）上，试样轴线应与弯曲压头轴线垂直，弯曲压头在支座之间的中点处对试样连续施加力使其弯曲，直至达到规定的弯曲角度。如不能直接达到规定的弯曲角度，应将试样置于两平行压板之间（见图8） ，连续施加压其两端使进一步弯曲，直至达到规定的弯曲角度。 c) 弯曲试验时，应缓慢施加弯曲力。alldaaldl 支辊间距d弯曲压头或弯曲半径a弯曲角度试样厚度l试样长度

11、图 7. 两辊弯曲装置6.1.3试验结果评定 a) 应按照相关产品标准的要求评定弯曲试验结果。如未规定具体要求，弯曲试验后试样外表面无肉眼可见裂纹应评定为合格。 b) 相关产品标准规定的弯曲角度以作为最小值；规定的弯曲半径以作为最大值。6.2 焊接工艺评定和产品焊接试板弯曲试验。6.2.1焊 接 工 艺 工 艺 评 定 和 产 品 焊 接 试 板 弯 曲 试 验 分 别 依 据jb4708-2002和jb4744-2000 标准。两者取样数量分别见表1 和表 2. 6.2.2试样加工要求a)试样的焊缝余高应采用机械方法去除，面弯、背弯的拉伸表面应齐平。b)试样的棱角应倒圆，圆角的半径不得大于2

12、mm 6.2.3试样形式a)焊接工艺评定面弯和背弯试样见图9 当试件厚度t10mm 时，试样厚度s与 t 相等或接近时；t10mm 时， s10mm ，从试样受压面加工去除多余厚度。b)产品焊接试板面弯和背弯试样见图10. 当 s 为 10-20mm,且采用面弯和背弯试样时，试样的厚度为试板的厚度，即as. c）横向测弯试样见图11. 当焊评试件厚度t 为 10-38mm时，试样宽度等于试件厚度。当焊评试件厚度大于38mm时，允许沿试件厚度方向分层切成宽度为20-38mm等宽的两片或多片试样的试验代替一个全厚度侧弯试样的试验。当产品焊接试样厚度超过试验机压头的厚度（或支辊的长度），可沿板厚方向

13、切成能在试验机上试验的多片试样，并对没片试样进行侧弯试验。（a）板材试件的面弯试样（b）板材试件的背面试样1)试样长度l d 100，mm （式中 d-弯心直径， mm ）2)板材试样宽度b38mm 3)试样拉伸面棱角r 2mm 图 9焊评面弯和背面试样btsslbtssl图 10 产品焊接试板面、背面试样la38图 11 横向侧弯试样r26.36.3252510lbla386.2.4焊评试验方法。 a) 弯曲试验按gb/t232和表 5 规定的试验方法测定焊接接头的完好性和塑性。表 5 弯曲试验尺寸规定试样厚度弯曲直径 d(mm) 支座距离mm 弯曲角度度10 46+3 180 10 40

14、63 b) 试样的焊缝中心应对准弯心轴线，侧弯试验时，若试样表面存在缺陷，则以缺陷较严重一侧作为拉伸面。 c) 对于拉伸长率s标准和技术文件规定值下限小于20的母材， 若弯曲试验不合格而其实测值 20，则允许加大弯心直径重新进行试验，此时弯心直径等于s(200- )/2 （为伸长率的规定值下限） ，支座间距离等于弯心直径加上（2+3）mm 。6.2.5产品焊接试板弯曲试验方法。 a) 弯曲试验按gb/t232 和表 6 规定。表 6 弯曲试验参数试样厚度mm 弯心直径 d.mm 支座距离 .mm 弯曲角度 .度a 4a 6a+3 180 b) 试样的焊缝和热影响区应包括在弯曲变形范围内，横向弯

15、曲。试样的弯曲中心应对准焊缝中央。 c) 当焊接接头两侧的母材或母材与溶敷金属的强度相差较大或延伸率的显不同时，可以纵弯试样进行试验。纵弯试样见图12，但当焊缝较宽时，试样宽度可相应增大。6.2.6.焊评和产品焊缝试板合格指示。试样弯曲到规定的角度后，其拉伸上沿任何方向不得有单条长度大于3mm 的裂纹或缺陷，试样的棱角开裂一般不计，但由夹渣或其它焊接缺陷引起的棱角开裂长度应计入。若采用两片或多片试样时，每片试样都应符合上达要求。图 12 纵向弯曲试样a38l7 冲击试验7.1 板材冲击试验，国内材料依据gb/t229-2007 标准 7.1.1样坯的切取在各种产品不同方向和位置上切取冲击样坯时

16、，会得到差异不同的试验结果，尤其对截面尺寸较大的条钢。型钢和钢板不同的位置，kv值差别很大。沿钢板轧制方向取样（纵向试样），垂直于轧制方向开缺口，kv值较高；垂直于钢板轧制方向取样（横向式样），顺着轧制方向开缺口，kv值较低。因此，冲击样坯得切去应按产品标准或图2 的规定进行。7.1.2 试样 a 、标准尺寸冲击试样长度为mm ，横截面为10mm 10mm方形截面。在试样长度中间有 v 型或 u缺口， v型缺口应有45。夹角，其深度为2mm ，底部曲率半径为0.25mm （见图13a 和表 7） ；u 型缺口深度应为2mm或 5mm （除非另有规定） ，底部曲率半径为1mm( 见图13b 和表

17、 7) 。 b 、如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5mm、5mm 、或 2.5mm的小尺寸试样（见图 13 和表 7）c、试样表面粗糙度ra应优于 5mm ，端部除外。d、对于需热处理的试验材料，应在最后加工前进行热处理，除非已知两者顺序改变不导致性能的差别。e、对缺口的制备应仔细，以保证缺口根部出没有影响吸收能的加工痕迹。f 、缺口对称面应垂直于试样纵向轴线（见图13） 。g、试样尺寸及偏差应符合图13 和表 7。h、试样制备过程应使由于过热或冷加工硬化而改变材料冲击性能的影响减至最小。图 13 h225534l55h22314l注：符号l 、h、w和数字 15 的尺寸见表7 表

18、7 试样的尺寸与偏差表 7 试样的尺寸和偏差名称符号和序号v形坡口试样u形坡口试样公称尺寸mm 机加工偏差mm 公称尺寸mm 机加工偏差 mm 长度l 55 0.60 55 0.60 高度 a h 10 0.075 10 0.11 宽度 a w 标准试样10 0.11 10 0.11 小试样7.5 0.11 7.5 0.11 小试样5 0.06 5 0.06 小试样2.5 0.04 缺口角度1 45 度2 度缺口底部高度2 8 0.075 8/5 0.09 缺口底部半径3 0.25mm 0.025 1 0.07 缺口对称面一端距离a 4 27.5mm 0.42 27.5 0.42 缺口对称面一

19、式样纵轴角度_ 90 度2 度90 度2 度试样纵向面夹角5 90 度2 度90 度2 度a. 除端部外，试样表面粗糙度应优于ra5mm 。b. 如规定其它高度，应规定相应偏差。c. 对自动定位试样的试验机，建议偏差0.165mm代替 0.42mm 7.1.3 试验程序7.1.3.1 一般要求试样应紧贴试验机占座，锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面，试样缺口对称面偏离两占座间的中点应不大于0.5mm！试验前应检查摆锤空打时的回零差或空截能耗。试验前应检查占座跨距，占座跨距应保证在40+0.2mm 以内，7.1.3.2 试验温度a、对于试验温度有规定的，应在规定温度2范围内进行，如果没有规定，室

20、温冲击试验应在23 5范围进行。 b 、当使用液体介质冷去试样时，试样应放置于一容器中的网栅上，网栅至少高于容器底部 25mm ，液体浸过试样的高度至少25mm ，试样距容器侧壁至少10mm 。应连续均匀搅拌介质以使温度均匀。测定介质温度的仪器推荐置于一组试样中间处。介质温度应在规定温度 1以内，保持至少5min。7.1.3.3 试样的转移。当试验不在室温进行时，试样从低温装置中移出至打断的时间应不大于 5s。同时可考虑采用过冷试样的方法补偿温度损失，冷过度（见表8） 。7.1.3.4 试验结果。读取每个试样的冲击吸收能量，应至少读到0.5t 或 0.5 个标度单位（取两者之间最小值） 。试验结果至少应保留两位有效数字，修向方法按gb/t8170 执行。表 8 过冷温度补偿值-192-100 34 -100-60 23 -600 12 7.2 焊评冲击试验，依据jb4708-2000 标准。7.2.1 试样a、试样取向，试样纵轴应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于