1GB/T2653—202X/ISO5173:2023金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)本文件規(guī)定了對(duì)取自對(duì)接焊縫、帶覆層的對(duì)接焊縫（分為復(fù)合板焊縫和覆層焊縫）和無對(duì)接焊縫的覆層試樣進(jìn)行橫向背彎、面彎和側(cè)彎的試驗(yàn)方法，以揭示彎曲試樣受拉表面或附近的缺欠，和/或評(píng)定其延展性。同時(shí)還給出了試樣的尺寸。此外，本文件規(guī)定了當(dāng)母材、熱影響區(qū)和/或焊接金屬?gòu)澢鷷r(shí)的物理和力學(xué)性能存在顯著差異時(shí)，用以替代焊接接頭彎曲壓頭試驗(yàn)的方法。本文件適用于由任何焊接工藝制成的所有類型焊接接頭的金屬材料。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1對(duì)接焊縫橫向面彎試樣transversefacebendtestspecimenforabuttweld（TFBB）焊縫表面為受拉面的橫向?qū)雍缚p試樣（見圖1）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑t——試件厚度ts——試樣厚度圖1對(duì)接焊縫橫向面彎試樣（TFBB）GB/T2653—202X/ISO5173:202323.2對(duì)接焊縫橫向背彎試樣transverserootbendtestspecimenforabuttweld（TRBB）焊縫根部為受拉面的橫向?qū)雍缚p試樣（見圖2）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑t——試件厚度ts——試樣厚度圖2對(duì)接焊縫橫向背彎試樣（TRBB）3.3對(duì)接焊縫橫向側(cè)彎試樣transversesidebendtestspecimenforabuttweld（TSBB）焊縫橫截面為受拉面的試樣（見圖3）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑ts——試樣厚度圖3對(duì)接焊縫的橫向側(cè)彎試樣（TSBB）3.4對(duì)接焊縫縱向面彎試樣longitudinalfacebendtestspecimenforabuttweld（LFBB）試樣方向平行于對(duì)接焊縫方向且焊縫表面為受拉面的試樣（見圖4）。GB/T2653—202X/ISO5173:20233標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Ls——加工后的最大寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑t——試件厚度ts——試樣厚度b1——熔合線外寬度圖4對(duì)接焊縫的縱向面彎和背彎試樣（LFBB和LRBB）3.5對(duì)接焊縫縱向背彎試樣longitudinalrootbendtestspecimenforabuttweld（LRBB）試樣方向平行于對(duì)接焊縫方向且焊縫根部為受拉面的試樣（見圖4）。3.6無對(duì)接焊縫覆層面彎試樣facebendtestspecimenforcladdingwithoutabuttweld（FBC）覆層為受拉面的試樣，適用于橫向和縱向試樣（見圖5）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑t——試件厚度ts——試樣厚度4tc——覆層厚度圖5無對(duì)接焊縫覆層面彎試樣（FBC）3.7無對(duì)接焊縫覆層側(cè)彎試樣sidebendtestspecimenforcladdingwithoutabuttweld（SBC）覆層橫截面為受拉面的試樣，適用于橫向和縱向試樣（見圖6）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑t——試件厚度ts——試樣厚度tw——覆層下母材厚度tc——覆層厚度圖6無對(duì)接焊縫覆層側(cè)彎試樣（SBC）3.8覆層對(duì)接焊縫面彎試樣facebendtestspecimenforcladdingwithabuttweld（FBCB）包含對(duì)接焊縫的試樣，其中覆層為受拉面（見圖7）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑GB/T2653—202X/ISO5173:20235t——試件厚度ts——試樣厚度tc——覆層厚度圖7覆層對(duì)接焊縫面彎試樣（FBCB）3.9覆層對(duì)接焊縫側(cè)彎試樣sidebendtestspecimenforcladdingwithabuttweld（SBCB）包含對(duì)接焊縫的試樣，其中覆層橫截面為受拉面（見圖8）。標(biāo)引符號(hào)說明：b——試樣寬度Lt——試樣總長(zhǎng)r——試樣倒角半徑ts——試樣厚度tw——覆層下母材厚度tc——覆層厚度圖8覆層對(duì)接焊縫側(cè)彎試樣（SBCB）4符號(hào)和縮略語(yǔ)A%bdDlLbLfLoGB/T2653—202X/ISO5173:20236LsrrPrDRtα°5通則在不改變彎曲方向的條件下，將從焊接接頭上橫向或縱向截取的試樣進(jìn)行彎曲產(chǎn)生塑性變形，期間使焊接接頭的一個(gè)表面或橫截面處于拉伸狀態(tài)。應(yīng)記錄進(jìn)行試驗(yàn)的溫度（見第9章）。試驗(yàn)速度宜保持恒定，并在已知時(shí)進(jìn)行記錄（見第9章）。試驗(yàn)應(yīng)按照第7章中所述的方法之一進(jìn)行。6試樣制備6.1總則試樣的制備應(yīng)不影響母材和焊縫金屬性能。6.2位置對(duì)于對(duì)接焊縫橫向彎曲試驗(yàn)，應(yīng)從產(chǎn)品或試件上焊接接頭的橫向截取制備試樣以保證機(jī)加工后焊縫的軸線在試樣的中心或適合于試驗(yàn)的位置。對(duì)于對(duì)接焊縫縱向彎曲試驗(yàn)，應(yīng)從產(chǎn)品或試件上焊接接頭的縱向截取制備試樣。覆層的彎曲試樣的位置和方向應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議規(guī)定。6.3標(biāo)記每個(gè)試件應(yīng)做標(biāo)記，以便識(shí)別其從成品或接頭中取出的準(zhǔn)確位置。如果相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有要求，應(yīng)標(biāo)記母材加工（例如軋制或擠壓）方向。每個(gè)試樣也應(yīng)做標(biāo)記，以便識(shí)別其在試件中的準(zhǔn)確位置。6.4熱處理和/或時(shí)效GB/T2653—202X/ISO5173:20237焊接接頭或試樣不應(yīng)進(jìn)行熱處理，但相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或允許試驗(yàn)焊接接頭進(jìn)行熱處理的除外，此時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)記錄熱處理的工藝參數(shù)。如果鋁合金產(chǎn)生自然時(shí)效，應(yīng)記錄焊接至開始試驗(yàn)的間隔時(shí)間。6.5試樣截取采用機(jī)加工或熱加工方法截取的試樣不應(yīng)改變?cè)嚇拥男阅堋Ｈ魏问軣崆懈罨蚣羟杏绊懙牟牧隙紤?yīng)機(jī)加工去除。6.6試樣尺寸6.6.1對(duì)接焊縫橫向面彎和背彎試驗(yàn)（TRBB和TFBB）對(duì)于橫向面彎和背彎試驗(yàn)，試樣厚度ts應(yīng)等于焊接接頭附近母材的厚度，但最大厚度不超過30mm。如果試件厚度t大于10mm，則試樣厚度ts可通過從一側(cè)機(jī)加工或以其他方式進(jìn)行減薄，使其等于(10±0.5)mm，如圖1和圖2所示。試樣彎曲時(shí)，焊縫的表面或根部應(yīng)處于受拉狀態(tài)。當(dāng)相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)大于10mm的接頭全厚度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以取幾個(gè)試樣來覆蓋其全厚度，如圖9所示。在這種情況下，試樣在焊接接頭厚度方向的位置應(yīng)做標(biāo)識(shí)。6.6.2對(duì)接焊縫橫向側(cè)彎試驗(yàn)（TSBB）對(duì)于側(cè)彎試驗(yàn)，試樣寬度b應(yīng)等于焊接接頭母材的厚度。除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，否則試樣的厚度ts應(yīng)等于(10±0.5)mm，如圖3所示。當(dāng)焊接接頭厚度超過40mm時(shí)，試樣可能在試件厚度方向的平面內(nèi)發(fā)生開裂，如圖10所示。在這種情況下，試樣在焊接接頭厚度方向的位置應(yīng)做標(biāo)識(shí)。6.6.3對(duì)接焊縫縱向面彎和背彎試驗(yàn)（LFBB和LRBB）對(duì)于縱向彎曲試驗(yàn)，試樣厚度ts應(yīng)等于焊接接頭附近母材的厚度，但不應(yīng)超過10mm。如果試件厚度t大于10mm，則試樣厚度ts可通過從一側(cè)進(jìn)行機(jī)加工或以其他方式進(jìn)行減薄，使其等于(10±0.5)mm，如圖4所示。試樣彎曲時(shí)，焊縫的表面或背面應(yīng)處于受拉狀態(tài)。當(dāng)相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)大于10mm的接頭全厚度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以取幾個(gè)試樣來覆蓋其全厚度，如圖9所示。6.6.4無對(duì)接焊縫覆層面彎試驗(yàn)（FBC）對(duì)于面彎試驗(yàn)，試樣厚度ts應(yīng)等于基材的厚度tw加覆層厚度tc，但不宜超過10mm。如果試件厚度t大于10mm，則試樣厚度ts可通過從基材側(cè)進(jìn)行機(jī)加工或以其他方式進(jìn)行減薄，使其等于(10±0.5)mm，如圖5所示。當(dāng)基材厚度加上覆層厚度大于ts時(shí)，允許去除部分基材使試樣厚度為ts。6.6.5無對(duì)接焊縫覆層側(cè)彎試驗(yàn)（SBC）對(duì)于側(cè)彎試驗(yàn)，試樣寬度b應(yīng)等于基材厚度加上覆層厚度，但最大厚度不超過40mm。除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，否則試樣的厚度ts應(yīng)等于(10±0.5)mm，如圖6所示。當(dāng)基材加覆層的厚度超過40mm時(shí)，允許去除部分母材使試樣厚度為ts。6.6.6對(duì)接焊縫覆層面彎試樣（FBCB）GB/T2653—202X/ISO5173:20238對(duì)對(duì)接焊縫覆層面彎試樣進(jìn)行橫向面彎試驗(yàn)時(shí)，試樣厚度ts應(yīng)等于基材厚度tw加上覆層厚度tc，但不應(yīng)超過10mm。如果試件厚度t大于10mm，在覆層厚度允許的情況下，試樣厚度ts如圖7所示。在這種情況下，焊縫應(yīng)位于試樣的中心或適合于試驗(yàn)的位置。當(dāng)試驗(yàn)涉及到包含對(duì)接接頭和覆層的完整接頭時(shí)，且接頭厚度大于ts時(shí)，可按照6.6.1和圖9中的方法取多個(gè)試樣。當(dāng)試驗(yàn)的目的僅是檢查覆層且基材加覆層的厚度大于ts時(shí)，不需要對(duì)基材做進(jìn)一步的試驗(yàn)。圖9對(duì)接焊縫面彎和背彎試樣（TFBB、TRBB、LFBB、LRBB和FBCB）圖10對(duì)接焊縫側(cè)彎試樣（TSBB和SBCB）6.6.7對(duì)接焊縫覆層側(cè)彎試驗(yàn)（SBCB）對(duì)接焊縫覆層側(cè)彎試驗(yàn)，試樣寬度b應(yīng)與試件厚度t（基材厚度tw加覆層厚度tc）相等，且最大不超過40mm。除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，否則試樣厚度ts應(yīng)等于(10±0.5)mm，如圖8所示。當(dāng)試件厚度t超過40mm時(shí)，試樣可按6.6.2和圖10所述的方法，在試件厚度方向截取多個(gè)試樣。6.6.8尺寸6.6.8.1長(zhǎng)度試樣總長(zhǎng)度Lt應(yīng)符合公式（1）:6.6.8.2厚度試樣厚度ts應(yīng)符合6.6.1至6.6.7中的規(guī)定。6.6.8.3寬度GB/T2653—202X/ISO5173:20239a)橫向背彎和面彎試驗(yàn)1）對(duì)于板材：除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，試樣寬度b應(yīng)為4ts或更大；2）對(duì)于管件，試樣寬度b應(yīng)為：——管徑小于25mm時(shí)，管彎曲試樣的寬度可以是通過將管件切割成兩半或最好是四分之一截面獲得的寬度。這些試樣不需要有一個(gè)平面，如圖1和圖2所示；——管外徑在25mm和50mm之間時(shí)，b=t+0.1D（最小寬度為8mm——管外徑大于50mm時(shí)，b=t+0.05D（最小寬度為8mm，而最大為40mm）。對(duì)于外徑超過25倍壁厚的管件，試樣的截取可按板材要求進(jìn)行。b)橫向側(cè)彎試驗(yàn)：除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定和/或合同雙方另有協(xié)議，試樣寬度b應(yīng)等于焊接接頭附近母材的厚度。c)縱向彎曲試驗(yàn)：除非相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定和/或合同雙方另有協(xié)議，試樣寬度b=Ls+2b1，其6.6.8.4倒角試樣拉伸面邊緣應(yīng)加工成圓角，其半徑r不超過0.2ts，最大為3mm，見圖1和圖8。倒圓應(yīng)確保不會(huì)形成可能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不利影響的橫向毛刺、劃痕或標(biāo)記。如果試驗(yàn)結(jié)果滿意，對(duì)邊緣未倒圓的試樣進(jìn)行試驗(yàn)也是可以接受的。6.6.9表面制備試樣加工的最后工序應(yīng)采用機(jī)加工或磨削，并采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，以避免材料的表面產(chǎn)生應(yīng)變硬化或過熱。除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議另有要求，在長(zhǎng)度l范圍內(nèi)（見圖11至圖13），試樣表面應(yīng)沒有橫向劃痕或切痕，也不應(yīng)除去咬邊。除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議另有要求，超出試樣表面的焊縫金屬一般應(yīng)通過機(jī)加工方法除去。小直徑管內(nèi)壁的熔透焊縫允許保留。7試驗(yàn)步驟7.1侵蝕在開始彎曲試驗(yàn)前，可對(duì)試樣表面稍作侵蝕以分清熔化區(qū)域的形狀、位置或熔合線。7.2試驗(yàn)7.2.1總則通常，使用彎曲壓頭（見7.2.2）或輥筒（見7.2.3）實(shí)施試樣彎曲試驗(yàn)。如果焊接接頭的母材、熱影響區(qū)和/或焊接金屬?gòu)澢鷷r(shí)的物理和力學(xué)性能存在顯著差異，使用彎曲壓頭對(duì)TFBB、TRBB、TSBB、FBCB和SBCB試樣進(jìn)行橫向和側(cè)面彎曲試驗(yàn)則可能使試樣產(chǎn)生不均勻彎曲變形，出現(xiàn)局部應(yīng)變過大而導(dǎo)致彎曲試驗(yàn)過早失敗。而這些與焊接不當(dāng)產(chǎn)生的彎曲試驗(yàn)失敗無關(guān)。為了避免這種現(xiàn)象，建議采用其他彎曲試驗(yàn)方法，如滾筒彎曲試驗(yàn)（見7.2.3）、帶襯板的彎曲試驗(yàn)或縱向彎曲試驗(yàn)。不同材料的彎曲壓頭或輥筒直徑的要求見7.3，各試驗(yàn)方法其他所有的幾何尺寸要求見7.2.2至7.2.4和7.4。7.2.2彎曲壓頭彎曲GB/T2653—202X/ISO5173:2023試驗(yàn)應(yīng)通過將試樣置于由平行輥筒（見圖11至圖13）或U型夾具（見圖14）組成兩個(gè)支輥上進(jìn)行。除縱向彎曲試驗(yàn)外，焊縫軸線應(yīng)在兩個(gè)支輥間中心線位置。應(yīng)在兩個(gè)支輥間中點(diǎn)，即焊縫的軸線，通過彎曲壓頭以連續(xù)漸進(jìn)的方式施加垂直于試樣表面的試驗(yàn)力使試樣彎曲（三點(diǎn)彎曲）。U型夾具的壓頭和陰模的半徑應(yīng)由式（2）和（3）確定：圖11橫向面彎或背彎試驗(yàn)GB/T2653—202X/ISO5173:2023圖12橫向側(cè)彎試驗(yàn)圖13縱向彎曲試驗(yàn)標(biāo)引序號(hào)說明：1——陰模2——壓頭3——用于將壓頭連接到試驗(yàn)機(jī)上的螺紋孔GB/T2653—202X/ISO5173:2023圖14彎曲試驗(yàn)用U型夾具形狀示例7.2.3輥筒彎曲輥筒彎曲試驗(yàn)，見圖15，適用于0.7d＜Lf＜0.9d的情況。將試樣的一端牢固地夾緊在試驗(yàn)裝置內(nèi)，該裝置的外輥筒的軸線與彎曲壓頭軸線平行。試驗(yàn)應(yīng)通過連續(xù)漸進(jìn)的方式施加試驗(yàn)力，使外輥筒以彎曲壓頭軸線為中心的圓弧轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使試樣彎曲。圖15輥筒彎曲試驗(yàn)方法7.2.4帶襯板的彎曲試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在試樣與平行輥筒之間附加一塊襯板，見圖16。GB/T2653—202X/ISO5173:2023圖16帶襯板的彎曲試驗(yàn)附加襯板的尺寸宜與彎曲試樣的尺寸相似，見圖17。襯板的長(zhǎng)度Lb宜大于等于Lt，襯板宜具有與母材相同或相似的力學(xué)性能。圖17襯板尺寸7.3壓頭和輥筒的直徑7.3.1鋼、鎳及鎳基合金母材斷后伸長(zhǎng)率A大于等于20%時(shí)，壓頭或內(nèi)輥筒的直徑d應(yīng)等于4ts。母材斷后伸長(zhǎng)率A小于20%時(shí)，應(yīng)按式（4）計(jì)算d，除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定：異種材料焊接時(shí)，A應(yīng)為最低的母材的斷后伸長(zhǎng)率。7.3.2鋁及其合金母材斷后伸長(zhǎng)率A大于5%時(shí)，壓頭或內(nèi)輥筒的直徑d應(yīng)按式（4）計(jì)算，除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定：GB/T2653—202X/ISO5173:2023母材斷后伸長(zhǎng)率A小于等于5%時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行退火，使其強(qiáng)度降至該合金的最低強(qiáng)度要求。使用該退火條件下母材的A值計(jì)算壓頭直徑。異種材料焊接時(shí)，A應(yīng)為最低的母材。7.4平行輥筒間距離和半徑圖11、圖12、圖13中平行輥筒間的距離l，由式（5）計(jì)算得到:d+2ts+1≤l≤d+3.5ts 圖16中平行滾筒間的距離l由式（6）計(jì)算得到：d+2(ts+tb)+1≤l≤d+3.5(ts+tb) 圖11、圖12、圖13、圖16中的輥筒半徑R應(yīng)大于等于20mm。7.5彎曲角度當(dāng)彎曲角α（180°除外）至少達(dá)到相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中給出的值時(shí)，試驗(yàn)完成。否則，可適用下列方法：——對(duì)于圖11至圖13和圖16，當(dāng)彎曲角度約為180°,壓頭軸線已通過輥筒軸線時(shí)，試驗(yàn)完成；——對(duì)于圖14，當(dāng)彎曲角度約為180°或3mm絲材不能插入試樣與下夾具之間時(shí)，試驗(yàn)完成；——對(duì)于圖15，當(dāng)外輥筒從起點(diǎn)移動(dòng)180°時(shí)，試驗(yàn)完成。彎曲角度可以通過測(cè)量壓頭的位移來計(jì)算（見ISO7438）。7.6彎曲伸長(zhǎng)率當(dāng)需要測(cè)量伸長(zhǎng)率時(shí)，面彎和背彎試樣應(yīng)采用如下標(biāo)距：對(duì)于壓焊焊縫、電子束焊焊縫和激光焊焊縫，采用式（10）或式（11原始標(biāo)距Lo應(yīng)均勻分布于壓頭軸線的兩側(cè)。Lo可由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也可由雙方協(xié)議規(guī)定。8試驗(yàn)結(jié)果彎曲試驗(yàn)后，試樣的外表面和側(cè)面都應(yīng)進(jìn)行檢查。應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彎曲試驗(yàn)試樣進(jìn)行評(píng)定和記錄。9試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：a）依據(jù)的本文件編號(hào)，即GB/T2653—20XX；b）試樣說明(標(biāo)記、母材類型、熱處理，包括去氫熱處理等)；c）試件的形狀和尺寸；d）彎曲試驗(yàn)的類型和代號(hào)（面彎和背彎、橫向或縱向、橫向側(cè)彎