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  • 關于焊接工藝評定中對接焊縫試件和試樣的檢驗
    發布日期:2021-09-25 16:44:32

    焊接工藝評定:http://www.sahaj.cn/WPQ/

    1.試件檢驗項目

    外觀檢查、無損檢測、力學性能試驗和彎曲試驗。


    2.檢驗要求

    外觀檢查和無損檢測結果不得有裂紋。


    3.力學性能試驗和彎曲試驗

    (1)力學性能試驗和彎曲試驗項目和取樣數量除另有規定外,應符合NB/T47014標準表11規定。

    (2)當規定進行沖擊試驗時,僅對鋼材和含鎂量超過3%的鋁鎂合金焊接接頭進行夏比V型缺口沖擊試驗,鋁鎂合金焊接接頭只取焊縫區沖擊試樣。

    (3)當試件采用兩種或兩種以上焊接方法(或焊接工藝)時,拉伸試樣和彎曲試樣的受拉面應包括每一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫金屬和熱影響區;當規定進行沖擊試驗時,對每一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫金屬和熱影響區都要經受沖擊試驗的檢驗。

    (4)拉伸試樣和彎曲試樣尺寸,根據相關標準或技術條件確定允許公差。


    4.力學性能試驗和彎曲試驗的取樣要求

    (1)取樣時,一般采用冷加工方法,當采用熱加工方法取樣時,則應去除熱影響區。

    (2)允許避開焊接缺陷、缺欠制取試樣。

    (3)試樣去除余高前允許對試樣進行冷校平。

    (4)板狀對接焊縫試件和管狀對接焊縫試件取樣位置按照NB/T 47014標準圖2、3規定。


    5.拉伸試樣取樣和加工要求

    (1)試樣的焊縫余高應以機械方法去除,使之與母材齊平。

    (2)厚度小于或等于30mm的試件,采用全厚度試樣進行試驗。試樣厚度應等于或接近試件母材厚度T。

    (3)當試驗機受能力限制不能進行全厚度的拉伸試驗時,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接近試驗機所能試驗的最大厚度。等分后的兩片或多片試樣試驗代替一個全厚度試樣的試驗。

    (4)拉伸試樣的形式見NB/T 47014標準的圖4~圖7。


    6.拉伸試驗和合格指標

    (1)試樣母材為同一金屬材料代號時,每個(片)試樣的抗拉強度應不低于“本標準規定的母材抗拉強度的最低值”,而不是以前所要求的不低于“母材鋼號標準規定值的下限值”。

    ①鋼質母材規定的抗拉強度的最低值,等于其標準規定的抗拉強度的下限值。

    ②鋁質母材

    類別號為Al-1、Al-2、Al-5的母材規定的抗拉強度的最低值,等于其退火狀態標準規定的抗拉強度的下限值。

    類別為Al-3的母材規定的抗拉強度的最低值見NB/T47014表12。

    ③鈦質母材規定的抗拉強度的最低值,等于其退火狀態標準規定的抗拉強度的下限值。

    ④銅質母材規定的抗拉強度的最低值,等于其退火狀態與其他狀態標準規定的抗拉強度下限值中的較小值。

    當擠制銅材在標準中沒有給出退火狀態下規定的抗拉強度下限值時,可以按原狀態下標準規定的抗拉強度下限值的90%確定,或按試驗研究結果確定。

    ⑤鎳質母材規定的抗拉強度最低值,等于其退火狀態(限Ni-1類、Ni-2類)或固溶狀態(限Ni-3類、Ni-4類、Ni-5類)的母材標準規定的抗拉強度下限值。

    (2)試樣母材為兩種金屬材料代號時,每個(片)試樣的抗拉強度應不低于本標準規定的兩種母材抗拉強度的最低值中的較小值。

    (3)若規定使用室溫抗拉強度低于母材的焊縫金屬,則每個(片)試樣的抗拉強度應不低于焊縫金屬規定的抗拉強度的最低值。

    (4)上述試樣如果斷在焊縫或熔合線以外的母材上,其抗拉強度值不得低于本標準規定的母材抗拉強度的最低值的95%,而不再是以前所要求的“單片試樣其最低值不得低于母材鋼號標準規定值下限的95%(碳素鋼)或97%(低合金鋼和高合金鋼)”。

    (5)分層取樣后,拉伸試樣合格指標不再是取平均值,而應是每個(片)試樣抗拉強度不低于本標準規定的母材抗拉強度的最低值。

    由于NB/T 47014標準中的母材不僅是鋼材,還包括有色金屬材料如鋁、銅等。母材只是對焊前而言。母材經焊后,熔合區和熱影響區內的組織、成分、性能等與原始狀態相比較均已發生了變化。因此,熔合區和焊接熱影響區內的材料已經不是焊前材料,他們的抗拉強度合格指標,不能再用材料“標準規定值的下限值”來衡量,而只能用NB/T47014規定的“本標準規定的母材抗拉強度最低值”來衡量。為簡化起見,鋼質母材的抗拉強度最低值與鋼材標準規定值的下限值相等:而對于Al、Cu、Ni等有色金屬母材抗拉強度最低值為材料退火條件下的抗拉強度值。


    7.彎曲試樣

    (1)彎曲試樣的形式見NB/T 47014標準的圖8和圖9。

    (2)彎曲試樣加工要求:試樣的焊縫余高應采用機械方法去除,面彎、背彎試樣的拉伸表面應加工齊平,試樣受拉伸表面不得有劃痕和損傷。


    8.彎曲試驗和合格指標

    焊接接頭彎曲試驗按GB/T 2653和NB/T 47014標準表13規定的試驗方法測定焊接接頭的完好性和塑性。

    (1)彎曲試樣最大厚度,對于鋼材、鎳材和部分鋁材為10mm,對于部分鋁、銅材為3mm。

    (2)彎曲試驗結果與表面加工粗糙度有關,只有表面加工質量一致,試驗結果才有可比性;除NB/T 47014標準表13序號1~4所列的母材類別外,對于斷后伸長率A標準規定值下限小于20%的母材,若按表13序號5規定的彎曲試驗不合格,而其實測值小于20%,則允許加大彎心直徑重新進行試驗,此時彎心直徑等于S(200-A)/(2A)(A為斷后伸長率的規定值下限乘以100),支座間距等于彎心直徑加(2S+3) mm。

    (3)彎曲角度應以試樣承受載荷時測量為準。

    (4)橫向試樣彎曲試驗時,焊縫金屬和熱影響區應完全位于試樣的彎曲部分內;組合評定時,應進行側彎試驗。

    (5)合格指標:對接焊縫試件的彎曲試樣彎曲到規定的角度后,其拉伸面上的焊縫和熱影響區內,沿任何方向不得有單條長度大于3mm的開口缺陷,試樣的棱角開口缺陷一般不計,但由未熔合、夾渣或其他內部缺欠引起的棱角開口缺陷長度應計入。

    若采用兩片或多片試樣時,每片試樣都應符合上述要求。


    9.沖擊試驗及合格指標

    (1)沖擊試樣的取樣位置見NB/T 47014標準的圖10,試樣縱軸線應垂直于焊縫軸線,缺口軸線垂直于母材表面,焊縫區試樣的缺口軸線應位于焊縫中心線上,熱影響區試樣的缺口軸線至試樣縱軸線與熔合線交點的距離k>0,且應盡可能多的通過熱影響區。

    (2)沖擊試樣的形式、尺寸和試驗方法按照GB/T 229的規定。當試件尺寸無法制備標準試樣(寬度為10mm)時,則應依次制各寬度為7.5mm或5mm的小尺寸沖擊試樣。

    (3)沖擊試驗溫度應不高于鋼材標準規定的沖擊試驗溫度。

    (4)鋼質焊接接頭每個區3個標準試樣為一組的沖擊吸收功平均值應符合設計文件或相關技術文件規定,且不應低于NB/T 47014表14中的規定值,至多允許一個試樣的沖擊吸收功低于規定值,但不得低于規定值的70%。

    (5)含鎂量超過3%的鋁鎂合金母材,試驗溫度應不高于承壓設備的最低設計金屬溫度,焊縫區3個標準試樣為一組的沖擊吸收功平均值,應符合設計文件或相關技術文件規定,且不應小于20J,至多允許一個試樣的沖擊吸收功低于規定值,但不得低于規定值的70%。

    (6)寬度為7.5mm或5mm的小尺寸沖擊試樣的沖擊功指標,分別為標準試樣沖擊功指標的75%或50%。

    (7)沖擊溫度試驗

    通常講的沖擊試驗溫度為“常溫”沒有標準規定的范圍,不規范。在GB/T 229《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》中提出了“室溫沖擊試驗”這個概念,該標準規定,“對于試驗溫度有規定的,應在規定溫度±2℃范圍內進行。如果沒有規定,室溫沖擊試驗是在23℃±5℃度范圍進行”。

    NB/T 47014標準要求,焊接工藝評定試件沖擊試驗溫度不高于鋼材標準規定的溫度;對于含鎂量超過3%的鋁鎂合金,試驗溫度不高于承壓設備的最低設計金屬溫度,不僅合理而且操作性強。

    對于原以20R、16MnR或者Q245R、Q345R等鋼材(鋼材標準規定沖擊試驗溫度為0℃)為母材,按照JB 4708-2000標準進行對接焊縫焊接工藝評定,并以“常溫”或“室溫”進行沖擊試驗的,當沖擊吸收功滿足NB/T47014標準規定的合格指標時,可不增焊沖擊韌性試件進行焊接接頭0℃沖擊試驗,原有焊接工藝評定仍然繼續有效。適用溫度范圍大于等于0℃。這是因為此類鋼材的焊接接頭在0℃的沖擊吸收功與0℃~35℃的沖擊吸收功變化不大,沒有大的差別。

    但如果設計文件或者用戶要求焊接工藝評定要做小于0℃的沖擊試驗時,則應按照要求進行小于0℃的沖擊試驗。

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