1、焊接工藝評(píng)定理化試驗(yàn)的取樣規(guī)程1、規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本作業(yè)指導(dǎo)書引用而成為本作業(yè)指導(dǎo)書的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，按其最新版執(zhí)行。gb/t20066-2006 剛和鐵化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法gb/t2975-1998 鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣及試樣制備gb/t222-2006 鋼的成品化學(xué)成分允許偏差gb/t228-2002 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法gb/t229-2007 金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法gb/t232-1999 金屬材料彎曲試驗(yàn)方法gb/t4338-2006 金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)方法gb/t6396-19

2、95 復(fù)合板力學(xué)及工藝性能試驗(yàn)方法gb/t4334-2008 金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法jb4708-2000 鋼制壓力容器焊按工藝評(píng)定jb4744-2000 鋼制壓力容器產(chǎn)品焊按試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)2、理化檢驗(yàn)2.1 板材焊接工藝評(píng)定時(shí)切取拉伸、沖擊和彎曲樣坯。2.1.1 焊接工藝評(píng)定切取拉伸、沖擊和彎曲數(shù)量應(yīng)符合表1 的規(guī)定。表 1 力學(xué)性能和彎曲性能試驗(yàn)項(xiàng)目和取樣數(shù)量試件母材的厚度 t(mm) 試驗(yàn)項(xiàng)目和取樣數(shù)量（個(gè)）拉伸試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)拉伸面彎背彎側(cè)彎焊縫區(qū)熱影響區(qū)t1.5 2 2 2 1.5 t10 2 2 2 3 3 10t20 焊縫金屬熱影響區(qū)面彎背彎側(cè)彎試樣數(shù)量1

3、 1 1 2 3（或 6）3 注： 1）、當(dāng)試板厚度s20 時(shí)，應(yīng)采取全板厚單個(gè)試樣；當(dāng)是試樣厚度s20 時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件可采用全板厚的單個(gè)試樣，也可用多片試樣。采用多片試樣時(shí)，應(yīng)將焊接接頭全厚度的所有試樣組成一組，作為一個(gè)是試樣。2）、試板厚度s 為 1020mm 時(shí)，可采用一個(gè)面彎，一個(gè)背彎，也可用2 個(gè)側(cè)彎代替面彎和背彎。3）、標(biāo)準(zhǔn)的抗拉強(qiáng)度下限b540mm 的剛才和gr-mo 鋼，且試板厚度s60mm ，以及設(shè)計(jì)溫度低于 -30 度且 s40mm 的低溫鋼。焊縫金屬?zèng)_擊數(shù)量為6 個(gè)。 4）、一般只進(jìn)行焊縫金屬的沖擊試驗(yàn)，但對(duì)設(shè)計(jì)溫度-20 度的低溫設(shè)備，還應(yīng)增加熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)。表

4、2 試樣的類別和數(shù)量3室溫拉伸試驗(yàn)5.1 厚度 mm 國(guó)內(nèi)材料根據(jù)gb/t228-2002 標(biāo)準(zhǔn)。5.1.1 試樣的形狀件圖5 所示2.試樣頭部形狀僅為示意性。3.上圖示圖橫截面試樣（一般采用標(biāo)準(zhǔn)中p4）lclo+d/2 仲裁試驗(yàn)； lo+2d 4.上圖矩形橫截面試樣（一般采用標(biāo)準(zhǔn)中p10）lclo+1.5so 仲裁試驗(yàn)lo+2so 3.23.20.80.5so夾持端d=10mmr0.75d(mm)lo=5d(mm)b=25mmar12mmlo=5.65slclt圖 3 板材拉伸試樣形狀圖注； 1.四面機(jī)加工的巨型橫截面試樣仲截試驗(yàn)時(shí)其表面粗糙度應(yīng)不大于0.8 5.1.2 試樣的制備機(jī)加工試樣

5、的橫向尺寸公差應(yīng)符合表3 的規(guī)定要求。5.1.3 原始橫截面積（so）的測(cè)定a 應(yīng)根據(jù)測(cè)量的原始試樣尺寸計(jì)算原始橫截面積，測(cè)量每個(gè)尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到0.5%。b 對(duì)于圓形橫截面試樣，應(yīng)在標(biāo)距地兩端及中間三處兩個(gè)相互垂直的方向測(cè)量直徑，取其算術(shù)平均值，取用三處得得最小橫截面積按照so1/4 d2計(jì)算。c.對(duì)于矩形橫截面試樣。應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間三處測(cè)量寬度和厚度，取用三處測(cè)得的最小橫街面積，按照so=ab 計(jì)算。表 3 試樣橫向尺寸公差名稱標(biāo)稱橫向尺寸尺寸公差形狀公差機(jī)加工的圖形橫截面積直徑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 四面機(jī)加工的矩形橫截面試樣的橫向尺寸相同于圓形橫截面試樣的直徑公差相對(duì)兩面機(jī)加工的矩形橫截面試樣橫向尺寸3 0.1 0.05 36 610 0.2 0.1 1018 1830 0.5 0.2 3050 5.1.4.4 強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定a. 上、下屈服強(qiáng)度的測(cè)定5.2 焊接工藝評(píng)定及產(chǎn)品焊按試板拉伸試驗(yàn)5.2.1 焊按工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊按試板拉伸試驗(yàn)分別依據(jù)jb4708-2000 和 jb4744-2000 標(biāo)準(zhǔn)，兩者區(qū)別見表1 與表 2. 5.2.2 取樣和加工要求a. 試樣的焊縫余高應(yīng)以機(jī)械方法去除，使之與母材齊平。試樣厚度應(yīng)等于或接近母材厚度 t。b. 厚度小于或等于3

7、0mm 的試件，采用全厚度試樣進(jìn)行試驗(yàn)。c. 當(dāng)試驗(yàn)機(jī)收能力限制不能進(jìn)行全厚度的拉伸試驗(yàn)時(shí)，則可將試件在厚度方向上均勻分層取樣，等分后制取試樣厚度應(yīng)接近試驗(yàn)機(jī)所能試驗(yàn)的最大厚度。等分后的兩片或多片試樣試驗(yàn)代替一個(gè)全厚度試樣的實(shí)驗(yàn)。5.2.3 試樣尺寸如圖6 所示。a試樣厚度， mm b試樣受拉伸平行側(cè)面寬度，大于或等于25mm hk 焊縫最大寬度，mm l1夾持部分長(zhǎng)度，根據(jù)試驗(yàn)機(jī)夾具所定，mm l試板長(zhǎng)度圖 6 拉伸試樣a6.36.3ll1l1hk6mmb6mm6.3256.3r255.2.4試驗(yàn)方法拉伸試驗(yàn)按gb/t228 規(guī)定的試驗(yàn)方法測(cè)定焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。5.2.5合格指標(biāo)a.試樣母

8、材為同種鋼號(hào)時(shí)，每個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于母材鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限值。b.試樣母材為兩種鋼號(hào)時(shí)，每個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于兩種鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的較低值。c.同一厚度方向上的兩片后多片試樣拉伸試驗(yàn)結(jié)果平均值應(yīng)符合上述要求，且單片試樣如果斷在焊縫或溶合線以外的母材上，其最低值不得低于母材鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值下限的 95%(碳素鋼 ) 或 97% （低合金鋼和高合金鋼）。6. 彎曲試驗(yàn) 6.1 板材彎曲試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)材料依據(jù)gb/t232-1999 標(biāo)準(zhǔn)。 6.1.1 試樣 a.試樣應(yīng)通過機(jī)加工去除由于剪切或火焰切割等影響了材料性能的部分。 b.試樣表面不得有劃痕和損傷。矩形橫截面試樣的棱邊應(yīng)倒圓，倒圓半徑不超

9、過試樣厚度的 1/10 。棱邊倒圓時(shí)不應(yīng)形成影響試驗(yàn)結(jié)果的橫向毛刺、傷痕或刻痕。 c）試樣寬度應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。如未具體規(guī)定試樣寬度應(yīng)在2050mm 之間。 d)試樣厚度應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。如未具體規(guī)定，應(yīng)按照以下要求。 i對(duì)于產(chǎn)品厚度不大于25mm 時(shí)，試樣厚度應(yīng)為產(chǎn)品的厚度； ii產(chǎn)品厚度大于25mm 時(shí)。試樣厚度可以機(jī)加工減薄至不小于25mm ，并應(yīng)保留一側(cè)原表面。彎曲試驗(yàn)時(shí)試樣保留的原表面應(yīng)位于受拉變形一側(cè)。 f)非仲裁試驗(yàn)該協(xié)議可以大于c) 、d) 條規(guī)定的厚度和弧度試樣進(jìn)行試驗(yàn)。 e)試樣長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)試樣厚度和所使用的試驗(yàn)設(shè)備確定。一般可以按照l(shuí)0.5 （d+a）+14

10、0mm ，式中； 為圓周率，其值取3.1 ；a 為試樣厚度； d 為彎曲壓頭或彎心直徑。 6.1.2試樣程序a)試驗(yàn)一般在10-35 的室溫范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度應(yīng)為235。b)試樣彎曲至規(guī)定彎曲的試驗(yàn)，應(yīng)將試樣放于兩支輥（見圖7）上，試樣軸線應(yīng)與彎曲壓頭軸線垂直，彎曲壓頭在支座之間的中點(diǎn)處對(duì)試樣連續(xù)施加力使其彎曲，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度。如不能直接達(dá)到規(guī)定的彎曲角度，應(yīng)將試樣置于兩平行壓板之間（見圖8） ，連續(xù)施加壓其兩端使進(jìn)一步彎曲，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度。 c) 彎曲試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)緩慢施加彎曲力。alldaaldl 支輥間距d彎曲壓頭或彎曲半徑a彎曲角度試樣厚度l試樣長(zhǎng)度

11、圖 7. 兩輥彎曲裝置6.1.3試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定 a) 應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求評(píng)定彎曲試驗(yàn)結(jié)果。如未規(guī)定具體要求，彎曲試驗(yàn)后試樣外表面無(wú)肉眼可見裂紋應(yīng)評(píng)定為合格。 b) 相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎曲角度以作為最小值；規(guī)定的彎曲半徑以作為最大值。6.2 焊接工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接試板彎曲試驗(yàn)。6.2.1焊 接 工 藝 工 藝 評(píng) 定 和 產(chǎn) 品 焊 接 試 板 彎 曲 試 驗(yàn) 分 別 依 據(jù)jb4708-2002和jb4744-2000 標(biāo)準(zhǔn)。兩者取樣數(shù)量分別見表1 和表 2. 6.2.2試樣加工要求a)試樣的焊縫余高應(yīng)采用機(jī)械方法去除，面彎、背彎的拉伸表面應(yīng)齊平。b)試樣的棱角應(yīng)倒圓，圓角的半徑不得大于2

12、mm 6.2.3試樣形式a)焊接工藝評(píng)定面彎和背彎試樣見圖9 當(dāng)試件厚度t10mm 時(shí)，試樣厚度s與 t 相等或接近時(shí)；t10mm 時(shí)， s10mm ，從試樣受壓面加工去除多余厚度。b)產(chǎn)品焊接試板面彎和背彎試樣見圖10. 當(dāng) s 為 10-20mm,且采用面彎和背彎試樣時(shí)，試樣的厚度為試板的厚度，即as. c）橫向測(cè)彎試樣見圖11. 當(dāng)焊評(píng)試件厚度t 為 10-38mm時(shí)，試樣寬度等于試件厚度。當(dāng)焊評(píng)試件厚度大于38mm時(shí)，允許沿試件厚度方向分層切成寬度為20-38mm等寬的兩片或多片試樣的試驗(yàn)代替一個(gè)全厚度側(cè)彎試樣的試驗(yàn)。當(dāng)產(chǎn)品焊接試樣厚度超過試驗(yàn)機(jī)壓頭的厚度（或支輥的長(zhǎng)度），可沿板厚方向

13、切成能在試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)的多片試樣，并對(duì)沒片試樣進(jìn)行側(cè)彎試驗(yàn)。（a）板材試件的面彎試樣（b）板材試件的背面試樣1)試樣長(zhǎng)度l d 100，mm （式中 d-彎心直徑， mm ）2)板材試樣寬度b38mm 3)試樣拉伸面棱角r 2mm 圖 9焊評(píng)面彎和背面試樣btsslbtssl圖 10 產(chǎn)品焊接試板面、背面試樣la38圖 11 橫向側(cè)彎試樣r26.36.3252510lbla386.2.4焊評(píng)試驗(yàn)方法。 a) 彎曲試驗(yàn)按gb/t232和表 5 規(guī)定的試驗(yàn)方法測(cè)定焊接接頭的完好性和塑性。表 5 彎曲試驗(yàn)尺寸規(guī)定試樣厚度彎曲直徑 d(mm) 支座距離mm 彎曲角度度10 46+3 180 10 40

14、63 b) 試樣的焊縫中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)彎心軸線，側(cè)彎試驗(yàn)時(shí)，若試樣表面存在缺陷，則以缺陷較嚴(yán)重一側(cè)作為拉伸面。 c) 對(duì)于拉伸長(zhǎng)率s標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件規(guī)定值下限小于20的母材， 若彎曲試驗(yàn)不合格而其實(shí)測(cè)值 20，則允許加大彎心直徑重新進(jìn)行試驗(yàn)，此時(shí)彎心直徑等于s(200- )/2 （為伸長(zhǎng)率的規(guī)定值下限） ，支座間距離等于彎心直徑加上（2+3）mm 。6.2.5產(chǎn)品焊接試板彎曲試驗(yàn)方法。 a) 彎曲試驗(yàn)按gb/t232 和表 6 規(guī)定。表 6 彎曲試驗(yàn)參數(shù)試樣厚度mm 彎心直徑 d.mm 支座距離 .mm 彎曲角度 .度a 4a 6a+3 180 b) 試樣的焊縫和熱影響區(qū)應(yīng)包括在彎曲變形范圍內(nèi)，橫向彎

15、曲。試樣的彎曲中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)焊縫中央。 c) 當(dāng)焊接接頭兩側(cè)的母材或母材與溶敷金屬的強(qiáng)度相差較大或延伸率的顯不同時(shí)，可以縱彎試樣進(jìn)行試驗(yàn)?？v彎試樣見圖12，但當(dāng)焊縫較寬時(shí)，試樣寬度可相應(yīng)增大。6.2.6.焊評(píng)和產(chǎn)品焊縫試板合格指示。試樣彎曲到規(guī)定的角度后，其拉伸上沿任何方向不得有單條長(zhǎng)度大于3mm 的裂紋或缺陷，試樣的棱角開裂一般不計(jì)，但由夾渣或其它焊接缺陷引起的棱角開裂長(zhǎng)度應(yīng)計(jì)入。若采用兩片或多片試樣時(shí)，每片試樣都應(yīng)符合上達(dá)要求。圖 12 縱向彎曲試樣a38l7 沖擊試驗(yàn)7.1 板材沖擊試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)材料依據(jù)gb/t229-2007 標(biāo)準(zhǔn) 7.1.1樣坯的切取在各種產(chǎn)品不同方向和位置上切取沖擊樣坯時(shí)

16、，會(huì)得到差異不同的試驗(yàn)結(jié)果，尤其對(duì)截面尺寸較大的條鋼。型鋼和鋼板不同的位置，kv值差別很大。沿鋼板軋制方向取樣（縱向試樣），垂直于軋制方向開缺口，kv值較高；垂直于鋼板軋制方向取樣（橫向式樣），順著軋制方向開缺口，kv值較低。因此，沖擊樣坯得切去應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或圖2 的規(guī)定進(jìn)行。7.1.2 試樣 a 、標(biāo)準(zhǔn)尺寸沖擊試樣長(zhǎng)度為mm ，橫截面為10mm 10mm方形截面。在試樣長(zhǎng)度中間有 v 型或 u缺口， v型缺口應(yīng)有45。夾角，其深度為2mm ，底部曲率半徑為0.25mm （見圖13a 和表 7） ；u 型缺口深度應(yīng)為2mm或 5mm （除非另有規(guī)定） ，底部曲率半徑為1mm( 見圖13b 和表

17、 7) 。 b 、如試料不夠制備標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣，可使用寬度7.5mm、5mm 、或 2.5mm的小尺寸試樣（見圖 13 和表 7）c、試樣表面粗糙度ra應(yīng)優(yōu)于 5mm ，端部除外。d、對(duì)于需熱處理的試驗(yàn)材料，應(yīng)在最后加工前進(jìn)行熱處理，除非已知兩者順序改變不導(dǎo)致性能的差別。e、對(duì)缺口的制備應(yīng)仔細(xì)，以保證缺口根部出沒有影響吸收能的加工痕跡。f 、缺口對(duì)稱面應(yīng)垂直于試樣縱向軸線（見圖13） 。g、試樣尺寸及偏差應(yīng)符合圖13 和表 7。h、試樣制備過程應(yīng)使由于過熱或冷加工硬化而改變材料沖擊性能的影響減至最小。圖 13 h225534l55h22314l注：符號(hào)l 、h、w和數(shù)字 15 的尺寸見表7 表

18、7 試樣的尺寸與偏差表 7 試樣的尺寸和偏差名稱符號(hào)和序號(hào)v形坡口試樣u形坡口試樣公稱尺寸mm 機(jī)加工偏差mm 公稱尺寸mm 機(jī)加工偏差 mm 長(zhǎng)度l 55 0.60 55 0.60 高度 a h 10 0.075 10 0.11 寬度 a w 標(biāo)準(zhǔn)試樣10 0.11 10 0.11 小試樣7.5 0.11 7.5 0.11 小試樣5 0.06 5 0.06 小試樣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 缺口底部半徑3 0.25mm 0.025 1 0.07 缺口對(duì)稱面一端距離a 4 27.5mm 0.42 27.5 0.42 缺口對(duì)稱面一

19、式樣縱軸角度_ 90 度2 度90 度2 度試樣縱向面夾角5 90 度2 度90 度2 度a. 除端部外，試樣表面粗糙度應(yīng)優(yōu)于ra5mm 。b. 如規(guī)定其它高度，應(yīng)規(guī)定相應(yīng)偏差。c. 對(duì)自動(dòng)定位試樣的試驗(yàn)機(jī)，建議偏差0.165mm代替 0.42mm 7.1.3 試驗(yàn)程序7.1.3.1 一般要求試樣應(yīng)緊貼試驗(yàn)機(jī)占座，錘刃沿缺口對(duì)稱面打擊試樣缺口的背面，試樣缺口對(duì)稱面偏離兩占座間的中點(diǎn)應(yīng)不大于0.5mm！試驗(yàn)前應(yīng)檢查擺錘空打時(shí)的回零差或空截能耗。試驗(yàn)前應(yīng)檢查占座跨距，占座跨距應(yīng)保證在40+0.2mm 以內(nèi)，7.1.3.2 試驗(yàn)溫度a、對(duì)于試驗(yàn)溫度有規(guī)定的，應(yīng)在規(guī)定溫度2范圍內(nèi)進(jìn)行，如果沒有規(guī)定，室

20、溫沖擊試驗(yàn)應(yīng)在23 5范圍進(jìn)行。 b 、當(dāng)使用液體介質(zhì)冷去試樣時(shí)，試樣應(yīng)放置于一容器中的網(wǎng)柵上，網(wǎng)柵至少高于容器底部 25mm ，液體浸過試樣的高度至少25mm ，試樣距容器側(cè)壁至少10mm 。應(yīng)連續(xù)均勻攪拌介質(zhì)以使溫度均勻。測(cè)定介質(zhì)溫度的儀器推薦置于一組試樣中間處。介質(zhì)溫度應(yīng)在規(guī)定溫度 1以內(nèi)，保持至少5min。7.1.3.3 試樣的轉(zhuǎn)移。當(dāng)試驗(yàn)不在室溫進(jìn)行時(shí)，試樣從低溫裝置中移出至打斷的時(shí)間應(yīng)不大于 5s。同時(shí)可考慮采用過冷試樣的方法補(bǔ)償溫度損失，冷過度（見表8） 。7.1.3.4 試驗(yàn)結(jié)果。讀取每個(gè)試樣的沖擊吸收能量，應(yīng)至少讀到0.5t 或 0.5 個(gè)標(biāo)度單位（取兩者之間最小值） 。試驗(yàn)結(jié)果至少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字，修向方法按gb/t8170 執(zhí)行。表 8 過冷溫度補(bǔ)償值-192-100 34 -100-60 23 -600 12 7.2 焊評(píng)沖擊試驗(yàn)，依據(jù)jb4708-2000 標(biāo)準(zhǔn)。7.2.1 試樣a、試樣取向，試樣縱軸應(yīng)垂直于焊縫軸線，缺口軸線垂直于