破壞性檢驗破壞性檢驗8—1焊接接頭、焊縫及熔敷金屬的力學性能試驗⒈焊接接頭的拉伸試驗●GB/T2651—2008《焊接接頭拉伸試驗方法》規(guī)定了焊接接頭拉伸試驗程序及試樣尺寸要求?！翊藰藴蔬m用于金屬材料熔化焊和壓焊接頭。8—1焊接接頭、焊縫及熔敷金屬的力學性能試驗⒈焊接接頭的⑴試樣的制備②取樣位置試樣應從焊接接頭垂直于焊縫軸線方向截取，試樣加工完后，焊縫的軸線應位于試樣平行長度部分的中間。外徑≤18mm可采用整管拉伸的辦法。②取樣方法鋼：厚度＞8mm，不能用剪切的方法。若用熱切割方法取樣，切割面應距試樣表面8mm以上。其它金屬材料：不得采用剪切和熱切割法取樣，只能采用機械加工的方法。⑴試樣的制備②取樣位置③試樣式樣

試樣式樣分有：1)板及管板狀試樣、2)整管試樣、3)實心圓柱形試樣。

1)板及管板狀試樣

●平行長度部分寬度b：見P174圖8—1a)、b)

平板—

板厚tS≤2b=12

板厚tS＞2b=25

管子—

管外徑D≤50b=6

管外徑50＜D≤168b=12

管外徑D＞168b=25

◎平行長度部分長度：LC

Lc≥焊縫寬度LS＋60mm③試樣式樣

試樣式樣分有：1)板及管板狀試樣、2)2)整管試樣

加管塞。見P174圖8—1C)2)整管試樣

加管塞。見P174圖8—1C3)實心圓柱形試樣

平行長度部分長度：LC

Lc≥焊縫寬度LS＋60mm3)實心圓柱形試樣

平行長度部分長度：LC

⒉焊縫及熔敷金屬拉伸試驗◆可按GB/T2652—2008《焊縫及熔敷金屬接伸試驗方法》進行。◆可測σb、σS、δ（伸長率）、ψ（斷面收縮率）●δ＝［（LK－Lo）/Lo］×100%◎ψ＝［（Ao－AK）/Ao］×100%■試樣的夾持部分允許有母材或未加工的焊縫表面。▲試樣橫截面為圓形，夾持部分可以是：

1)單肩、2)雙肩、3)帶螺紋。見P175圖8—3“焊縫及熔敷金屬拉伸試樣”⒉焊縫及熔敷金屬拉伸試驗◆可按GB/T2652—2008《⒊焊接接頭的彎曲試驗⑴焊接接頭的彎曲試驗術語◆GB/T2653—2008《焊接接頭的彎曲試驗方法》適用于金屬材料熔化焊接頭的彎曲試驗。◆彎曲試驗分有：橫彎（見P176圖8—4a）、縱彎）（見P176圖8—4b）

、側(cè)彎（見P176圖8—4c）三種。◆橫彎、縱彎還分有正彎和背彎?！^正彎是試樣受拉面為焊縫正面的彎曲。（P177第1——3行）▲對于雙面不對稱焊縫，所謂正彎是試樣的受拉面為焊縫最大寬度面；▲對于雙面對稱焊縫，所謂正彎是試樣的先焊面為受拉面。⒊焊接接頭的彎曲試驗⑴焊接接頭的彎曲試驗術語橫彎橫彎縱彎縱彎側(cè)彎側(cè)彎◆GB/T2653—2008標淮包括的彎曲試驗有：

1）對接接頭正彎：

單面焊—焊縫表面為受拉面。

雙面焊—焊縫較寬或開始焊的一面為受拉面。◆GB/T2653—2008標淮包括的彎曲試驗有：

1）對2)對接接頭背彎：焊縫根部為受拉面。2)對接接頭背彎：焊縫根部為受拉面。3)對接接頭側(cè)彎：焊縫橫截面為受拉面。3)對接接頭側(cè)彎：焊縫橫截面為受拉面。⑵試樣尺寸要求寬度的截?、贆M向正彎和背彎試樣寬度截取：鋼板：b≥1.5tS，最小為20mm。（tS為試樣厚度）鋁、銅及合金：b≥2tS，最小為20mm。管徑≤50mm：bmiX＝t＋0.1D，最小為8mm。管徑＞50mm：bmiX＝t＋0.05D，最小為8mm，最大為40mm。⑵試樣尺寸要求寬度的截?、趥?cè)彎試樣寬度截?。?/p>

一般等于焊接接頭母材厚度。

③縱向彎曲試樣寬度截?。?/p>

鋼：tS≤20mm，b＝LS＋（2×10）

（LS加工后焊縫最大寬度再加上2個熔合線外寬度10mm）

tS＞20mm，b＝LS＋（2×15）

（LS加工后焊縫最大寬度再加上2個熔合線外寬度15mm）

鋁、銅及合金：tS≤20mm，b＝LS＋（2×15）

tS≥20mm，b＝LS＋（2×25）②側(cè)彎試樣寬度截取：

一般等于焊接接頭母材厚度。

③⑶彎曲試驗法彎曲試驗方法見P177圖8—6“彎曲試驗方法”有兩種

1)圓形壓頭彎曲試驗（三點彎曲）、2)輥筒彎曲試驗。⑶彎曲試驗法彎曲試驗方法見P177圖8—6“彎曲試驗方法”有4.焊接接頭及堆焊金屬的硬度試驗●硬度是表征金屬在表面局部體積內(nèi)抵抗變形或破壞的能力。金屬的硬度雖然沒有確切的物理意義，但它不僅與材料的靜強度、疲勞強度存在經(jīng)驗關系，還與焊接性有間接聯(lián)系。●硬度試驗法分有：

1)布氏硬度試驗法（HB）、2)洛氏硬度試驗法（HR）、3)維氏硬度試驗法（HV）。①布氏硬度試驗法（HB）★用一個一定直徑的硬質(zhì)合金壓頭壓入試樣表面，測量壓痕直徑測定布氏硬度。單位：Kgf/mm2★由于壓痕面積較大，能反映金屬表面較大范圍內(nèi)各組成相綜合平均的性能數(shù)值，特別適合于具有粗大晶?；虼执蠼M成相的焊接接頭。4.焊接接頭及堆焊金屬的硬度試驗●硬度是表征金屬在表面局②洛氏硬度試驗法（HR）●洛氏硬度試驗分有多種軟質(zhì)壓頭（鋼球）、硬質(zhì)（金剛石圓錐），可測出較軟到極硬材料的硬度?！鯤RB的壓頭為φ1.588mm（1/16英寸）的鋼球。適用于軟鋼、銅合金、鋁合金、可鍛鑄鐵?！鳫RC的壓頭為120度的金剛石圓錐。適用于淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、深層表面硬化鋼?！魤汉勖娣e較小，對一般工件基本不造成太大損傷。對于具有粗大晶?；虼执蠼M成相的焊接接頭，缺乏代表性，所以不宜采用。②洛氏硬度試驗法（HR）●洛氏硬度試驗分有多種軟質(zhì)壓頭（③維氏硬度試驗法（HV）

維氏硬度試驗法采用金剛石四棱錐為壓頭，錐面夾角為136度。③維氏硬度試驗法（HV）維氏硬度試驗法采用金剛石GB/T2654—2008/IS09015-1:2001

“焊接接頭硬度試驗方法”●標準適用于金屬材料的電弧焊接頭，壓焊接頭和堆焊金屬的硬度測試，但不適用于奧氏體不銹鋼焊縫硬度試驗?！癖粰z測表面制備完成后最好進行適當腐蝕，以便準確確定焊接接頭不同區(qū)域的硬度測量位置?！駷榉乐褂蓽y點壓痕變形引起的影響，兩測點中心的最小距離應為測點壓痕對角線（維氏硬度）或直徑（洛氏硬度）平均值的2.5倍?！裨跓嵊绊憛^(qū)中由于焊接引起的硬化區(qū)域至少要有一個測點，測點中心與熔合線之間距離≤0.5mm。GB/T2654—2008/IS09015-1:2001

“5.焊接接頭的沖擊試驗●焊接接頭的沖擊試驗是把試驗的接頭制成規(guī)定的形狀和尺寸的試樣，在沖擊試驗機上一次沖斷，用沖斷試樣所消耗的功，得到?jīng)_擊性能指標（沖擊韌度、沖擊吸收功）?！駴_擊試驗所得到的沖擊值與斷裂韌度有密切關系，沖擊值可用來估計斷裂韌度，或直接測量材料的動態(tài)斷裂韌度和止裂韌度。5.焊接接頭的沖擊試驗●焊接接頭的沖擊試驗是把試驗的接頭制

◆熔焊和壓焊對接接頭的夏比沖擊試驗分為：常溫和低溫沖擊試驗兩種。

■焊接對接接頭的常溫夏比沖擊試驗按GB2650—89？“焊接接頭沖擊試驗方法”進行?？梢詼y定焊縫、熔合線和熱影響區(qū)的沖擊吸收功AK（單位：J）、或沖擊韌度αK（單位：J/cm2）。

▲因為試樣缺口分有V型和U型兩種，所以沖擊吸收功分有AKV和AKU。

●沖擊韌度分有αKV和αKU。

◆熔焊和壓焊對接接頭的夏比沖擊試驗分為：常溫和低溫沖擊試焊接接頭沖擊試樣焊接接頭沖擊試樣沖擊試樣缺口與接頭各區(qū)域相對位置沖擊試樣缺口與接頭各區(qū)域相對位置焊接對接接頭的低溫夏比沖擊試驗●焊接對接接頭的低溫夏比沖擊試驗按GB4159—84？《金屬低溫夏比沖擊試驗方法》○低溫試驗溫度：15～－192度。保溫時間不得少于5min。試樣拿出至打斷時間不應超過5S。焊接對接接頭的低溫夏比沖擊試驗●焊接對接接頭的低溫夏比沖擊試8—2焊接接頭金相組織分析⒈焊接接頭金相組織分析內(nèi)容⑴焊接接頭的宏觀分析

1)粗晶分析（低倍分析）粗晶分析（低倍分析）可以了解：①焊縫樹枝晶(柱狀晶)生長形態(tài)、②焊縫成形系數(shù)、③宏觀偏析、④焊接缺陷、⑤熱影響區(qū)寬度、⑥多層多道焊情況。

8—2焊接接頭金相組織分析⒈焊接接頭金相組織分析內(nèi)容2)斷口分析

●了解焊接缺陷形態(tài)、產(chǎn)生部位和擴展情況，可以為判斷引起斷裂的原因提供重要依據(jù)。

●斷口分析技術是由①宏觀斷口分析和②顯微斷口分析組成。

①宏觀斷口分析可以判斷斷裂性質(zhì)及斷裂事故的全過程，為進一歲開展顯微斷口分析提出目標和任務?？梢哉f宏觀斷口分析是顯微斷口分析的前提和基礎。

②用顯微鏡分析研究斷口形貌特征的方法稱為顯微斷口分析。用光學顯微鏡、電子顯微鏡（包括透射電鏡TEM和掃描電鏡SEM進行高倍觀察）進行金屬材料斷口分析。

2)斷口分析

●了解焊接缺陷形態(tài)、產(chǎn)生部位和擴展情況，可⑵焊接接頭顯微金相分析1)焊縫鑄態(tài)一次結(jié)晶組織分析一次結(jié)晶組織表現(xiàn)為各種形態(tài)的柱狀晶組織。柱狀晶組織的形態(tài)、粗細程度以及宏觀偏析情況對焊縫力學性能、裂紋傾向影響很大。⑵焊接接頭顯微金相分析1)焊縫鑄態(tài)一次結(jié)晶組織分析2)二次固態(tài)相變組織分析

是針對高溫奧氏體經(jīng)連續(xù)冷卻相變后固態(tài)相變組織進行分析。

2)二次固態(tài)相變組織分析

是針對高溫奧氏體經(jīng)連續(xù)冷卻3)熱影響區(qū)顯微組織分析

★熱影響區(qū)組織比較復雜，尤其是熔合線和過熱區(qū)。

●在熔合線和過熱區(qū)常存在一些粗大組織，使接頭的沖擊吸收功和塑性大大降低，也成為脆性破壞的發(fā)源地。熱影響區(qū)的性能有時決定了整個接頭的質(zhì)量和壽命。

3)熱影響區(qū)顯微組織分析

★熱影響區(qū)組織比較復雜，尤◆金相組織分析可采用光學顯微鏡和電子顯微鏡。

◆電子顯微鏡包括有：掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）。

★掃描電鏡（SEM）可進行：

①可代替光學顯微鏡進行低倍宏觀分析（即斷口分析）及高倍微觀分析。

②可進行成分分析（掃描方式有：點掃描和線掃描）◆金相組織分析可采用光學顯微鏡和電子顯微鏡。

◆電子顯微鏡包★透射電鏡（TEM）：其原理同光學顯微鏡。只是用電子束代替可見光。

①電子束直接穿過試樣，對材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)進行分析。

◆電鏡分辯率高，在光學顯微鏡下無法確認的組織（如鋼中的極細珠光體，上、下貝氏體，馬氏體回火組織等）在電子顯微鏡下可以可靠辯認。

◆試樣對于電子束必須是“透明”的，試樣厚度—般控制在100～200nm內(nèi)，就是所謂的薄膜直接透射法。

②薄膜透射技術還能觀察晶體的缺陷（如位錯、孿晶、層錯等）?！锿干潆婄R（TEM）：其原理同光學顯微鏡。只是用電子束代替⒉金相試樣的制備⑴試樣的截取試樣應包括母材、焊縫和熱影響區(qū)三個部分。試樣在截取過程不應受熱、變形，以免失真。⑵試樣的夾持與鑲嵌⒉金相試樣的制備⑴試樣的截取8—3焊縫金屬化學分析⒈奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕試驗

GB4334.1—84《不銹鋼10%草酸浸蝕試驗方法》；

GB4334.2—84《不銹鋼硫酸—硫酸鐵腐蝕試驗方法》；

GB4334.3—84《不銹鋼65%