(一)焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)
1.焊接接頭拉伸試驗(yàn)
焊接接頭的拉伸試驗(yàn)一般都采用橫向試樣。當(dāng)焊縫金屬的強(qiáng)度超過(guò)母材金屬,縮頸和破壞會(huì)發(fā)生在母材金屬區(qū)。若焊縫金屬?gòu)?qiáng)度遠(yuǎn)低于母材,塑性應(yīng)變集中在焊縫內(nèi)發(fā)生,在這種情況下,局部應(yīng)變測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率將比正常標(biāo)距低。所以橫向焊接接頭拉伸試驗(yàn)只可以評(píng)定接頭的抗拉強(qiáng)度Rm(MPa),不能評(píng)定接頭的屈服強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率。焊接接頭的拉伸試驗(yàn)還可發(fā)現(xiàn)斷口處有無(wú)氣孔、裂紋、夾渣或其他焊接缺陷。
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焊接接頭的拉伸試驗(yàn)應(yīng)按 GB/T2651-2008《焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。接頭拉伸試樣的形狀有板狀試樣、整管試樣和圓形試樣三種,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)要求予以選用。
2.焊縫及熔敷金屬拉伸試驗(yàn)
試樣應(yīng)從焊縫及熔敷金屬上縱向截取。加工完成后,試樣的平行長(zhǎng)度應(yīng)全部由焊縫金屬組成。通過(guò)試驗(yàn)可獲得焊縫金屬抗拉強(qiáng)度Rm(MPa)、屈服強(qiáng)度Rm(MPa)、斷后伸長(zhǎng)率A(%)和斷面收縮率Z(%)。此外,在斷口處可檢查有無(wú)氣孔、裂紋、夾渣或其他焊接缺陷。
焊縫及熔敷金屬拉伸試驗(yàn)應(yīng)按 GB/T 2652-2008《焊縫及熔敷金屬拉伸試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。
3.焊接接頭彎曲及壓扁試驗(yàn)
焊接接頭彎曲及壓扁試驗(yàn)是對(duì)焊接接頭進(jìn)行橫向正彎及背彎、橫向側(cè)彎、縱向正彎及背彎、管材壓扁等試驗(yàn),從而確定接頭拉伸面上的塑性和缺陷。焊接接頭彎曲及壓扁試驗(yàn)按照GB/T 2653《焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。
焊接接頭正彎是指受拉面是焊縫正面的彎曲;背彎是指受拉面是焊縫背面的彎曲,主要是檢驗(yàn)焊縫根部的焊接質(zhì)量;而側(cè)彎是指受拉面是焊縫縱剖面的彎曲,檢驗(yàn)焊縫與母材間的結(jié)合強(qiáng)度,以及多層焊時(shí)的層間缺陷。
4.焊接接頭沖擊試驗(yàn)
將規(guī)定幾何形狀的缺口試樣置于試驗(yàn)機(jī)兩支座之間,缺口背向打擊面放置,用擺錘一次打擊試樣,測(cè)定試樣的吸收能量?梢詼y(cè)定焊縫、熔合線、熱影響區(qū)和母材在突加載荷作用時(shí)對(duì)缺口的敏感性、沖擊吸收能量K(J)。
焊接接頭沖擊試驗(yàn)按 GB/T 2650—2008《焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
5.焊接接頭及堆焊金屬硬度試驗(yàn)法
硬度是指焊接接頭抵抗局部變形或表面損傷的能力。由于硬度和強(qiáng)度有一定的關(guān)系,可以通過(guò)測(cè)定焊縫和熱影響區(qū)的硬度,間接估算材料的強(qiáng)度,并比較焊接接頭各個(gè)區(qū)域的性能差別和熱影響區(qū)的淬硬傾向。
焊接接頭的硬度試驗(yàn)一般在接頭的橫截面上測(cè)定,按照GB/T 2654—2008《焊接接頭硬度試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
(二)化學(xué)分析
焊縫的化學(xué)分析試驗(yàn)用來(lái)檢查焊縫金屬的化學(xué)成分。分析的元素有碳、錳、硅、硫、磷等五大元素,對(duì)于一些合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼焊縫,還需分析相應(yīng)的合金元素如鉻、鎳、鉬、釩、鋁、銅等。必要時(shí)還需分析焊縫中氫、氧、氮的含量。
(三)金相檢驗(yàn)
金相檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)焊縫金屬及熱影響區(qū)組織、晶粒度的變化和觀察各種缺陷,從而對(duì)焊接材料、工藝方法和焊接參數(shù)作出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。
金相試驗(yàn)分為宏觀金相試驗(yàn)和微觀金相試驗(yàn)兩大類。
(1)宏觀金相檢驗(yàn) 用低倍放大鏡或目視檢查焊縫一次結(jié)晶組織的粗細(xì)程度、熔池形狀、尺寸以及各種焊接缺陷等。一般是在試板上截取橫斷面試樣進(jìn)行酸浸試驗(yàn)。
(2)微觀金相檢驗(yàn) 微觀金相檢驗(yàn)是在小于2000倍的光學(xué)(或電子)顯微鏡下進(jìn)行金相分析,以確定焊縫金屬中的顯微缺陷和金相組織。