GB T 16957-1997 复合钢板焊接接头力学性能试验方法.pdf

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1、前言复合钢板作为一种新材料现已逐渐用于压力容器 核反应堆 储槽及舰船制造等许多领域 在复合钢板使用过程中 必不可少地要进行焊接本标准规定了复合钢板焊接接头的拉伸 弯曲 冲击和硬度四种力学性能试验方法 这个试验方法既可用于复合钢板焊接工艺评定 也可用于产品的焊接试板试验 同时还可以用于焊工考试试验等本标准由中国船舶工业总公司提出本标准由哈尔滨焊接研究所归口本标准起草单位 大连造船厂 中国船舶工业总公司综合技术经济研究院本标准主要起草人 殷建军 武晶 安丽君 都元松 王爱军中华人民共和国国家标准复合钢板焊接接头力学性能试验方法国家技术监督局 批准 实施范围本标准规定了复合钢板焊接接头的拉伸 弯曲

2、冲击和硬度试验方法本标准适用于压力容器 核反应堆 储槽和舰船及其他用途的以钢材为基材 以不锈钢或有色金属为覆材 总厚度大于等于 的轧制 爆炸 堆焊 铸造 爆炸轧制 堆焊轧制及铸造轧制的单面和双面复合钢板焊接接头 以下简称焊接接头 力学性能试验 对总厚度小于 的复合钢板和其他金属复合板焊接接头力学性能试验 也可参照使用引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准引用而构成本标准的条文 本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性钢制压力容器金属拉伸试验方法金属夏比缺口冲击试验方法金属弯曲试验方法焊接接头机械性能试验方法金属维氏硬度试验方法复

3、合钢板力学及工艺性能试验方法金属拉伸试验试样铜及铜合金复合钢板焊接技术条件不锈钢复合钢板焊接技术条件钛及钛合金复合钢板焊接技术条件拉力 压力和万能材料试验机检定规程摆锤式冲击试验机检定规程维氏硬度计检定规程小负荷材料试验机检定规程电子万能材料试验机检定规程定义本标准采用下列定义复合钢板以钢为基材的复合金属板基材复合金属中的基体材料 其厚度大于覆材覆材复合金属中的包覆材料复合比例复合钢板的覆材厚度与基材厚度之比复合钢板的总厚度复合钢板的基材与覆材厚度之和轧制复合钢板用轧制方法使基材与覆材产生冶金结合的复合钢板爆炸复合钢板用爆炸焊接的方法使基材与覆材产生冶金结合的复合钢板堆焊复合钢板在基材上用堆焊

4、方法产生覆材的复合钢板铸造复合钢板用铸造方法使基材与覆材产生冶金结合的复合钢板爆炸轧制复合钢板轧制爆炸复合钢坯所获得复合钢板堆焊轧制复合钢板轧制堆焊复合钢坯所获得复合钢板铸造轧制复合钢板轧制铸造复合钢坯所获得复合钢板单面复合钢板基材单面有覆材的复合钢板双面复合钢板基材双面有覆材的复合钢板外弯曲试验覆材位于弯曲受拉面的弯曲试验内弯曲试验覆材位于弯曲受压面的弯曲试验侧弯曲试验试样的覆材和基材均处于同一弯曲状态的弯曲试验符号符号 名称见表表 符号 名称符号名称单位复合钢板总厚度复合钢板基材厚度复合钢板覆材厚度试样的基材厚度试样的覆材厚度试样厚度表 完符号名称单位试样宽度试样直径试样长度拉伸试样夹持部

5、分长度侧弯曲试样宽度弯心直径焊缝宽度弯曲角度试板试板的尺寸和试样的截取如图 所示图 焊接试板尺寸与取样部位试板焊缝应进行外观检查和无损探伤检验 然后在检验合格的部位上截取试样试板两端弃去部分的长度 手工焊不小于 自动焊不小于 对于有引弧板和引出板的试板 两端弃去部分可少弃或不弃试样从试板上的截取应采用机械加工方法 如果采用等离子切割等热加工方法 则必须除去热影响区拉伸试验试样拉伸试样分为接头拉伸试样和焊缝金属拉伸试样两种 其取样数量等应按和 附录 或有关技术条件规定接头拉伸试样分为两种 一是去除覆材和过渡层的纯基材试样试样厚度 另一种是包括覆材的试样 试样厚度接头拉伸试样一般为矩形截面试样 加

6、工要求可按 执行 具体尺寸如图 所示 试样宽度 试样长度 与夹头部分长度 应根据需要确定 一般应超过 夹钳钳口高度 试样焊缝处的余高部分应机械加工到与母材平齐 加工方向应平行于试样长度方向图 焊接接头拉伸试样对于含有覆材的试样 一般应采用全厚度试样 当复合钢板总厚度 且试验机能力不足时 可从基材和覆材两面按复合比例机械加工 使其厚度 但应保证试样覆材厚度当 时只加工减薄基材厚度对于纯基材的试样 一般采用全基材厚度试样 当复合钢板基材厚度 且试验机能力不足时 可按 和 取样焊缝金属拉伸样坯应取自复合钢板基材的焊缝上 其样坯截取方位和方法按 其试样按 中试样号为 的要求取样 试样直径 应尽可能大试

7、验设备和试验条件试验设备应定期按 和 检定 试验条件应按 有关规定试验方法试验方法按 和 规定进行 测试项目按有关标准和技术条件确定试验结果处理各种应力 强度计算应以其相应的试验力除以试样原始总横截面积 其参数的计算按 规定试验报告试验报告一般应包括如下内容本标准号试样标记 如材料规格 材质 试样代号试验结果断裂位置和缺陷弯曲试验弯曲试验包括外弯曲 内弯曲和侧弯曲试验试样外弯曲和内弯曲试样的形状和尺寸如图 所示 加工要求按 规定 其数量按有关标准和技术条件要求规定图 外弯曲和内弯曲试样当复合钢板总厚度 且试验机能力不足时 对内弯曲试样 可从覆材一侧机械加工减薄至 对外弯曲试样 可从基材一侧机械

8、加工减薄至 当试验机能力允许时 可采用全厚度试样试验 试样焊缝处的余高部分应机械加工到与母材平齐 其表面粗糙度为加工方向应平行于试样长度方向对于双面复合钢板 当 且试验机能力不足时 可分别机械加工减薄至其中一个试样保留一面覆材 另一个试样保留另一面覆材 当试验机能力允许时 可采用全厚度试样试验 试样焊缝处的余高部分应机械加工到与母材平齐 其表面粗糙度为 加工方向应平行于试样长度方向侧弯曲试样的数量按有关标准和技术条件规定 试样形状和尺寸如图 所示 加工要求应按规定 试样宽度 当复合钢板总厚度 时 可采用多片组合试样代替全厚度试样 对双面复合钢板 每组取两个试样 一个从一面的覆材机械加工减薄 另

9、一个从另一面覆材机械加工减薄至图 侧弯曲试样试验设备和试验条件弯曲试验可在压力机或万能材料试验机上进行试验机支辊间的距离应可以调节 支辊应具有足够的硬度 其长度应大于试样的宽度 两支辊应平行试验机应具有不同直径的弯心 弯心应具有足够的长度 宽度和硬度试验方法外弯曲 内弯曲和侧弯曲试验方法按 和 规定 弯心直径和弯曲角度按有关标准和技术条件的规定 其确定原则为 外弯曲按覆材焊接接头的要求 内弯曲按基材焊接接头的要求 侧弯曲按基材和覆材中要求低的材料选择弯心直径和弯曲角度对双面复合钢板的两组试样均进行外弯曲试验当复合钢板总厚度 时 可采用侧弯曲取代外弯曲和内弯曲试验试验结果评定外弯曲 内弯曲和侧弯

10、曲试验结果及复验要求 按有关标准和技术条件要求判断 一般检查受拉表面焊缝处的开裂程度试验出现下列情况之一者 试验结果作废操作不当因弯心选错或设备故障等影响试验结果遇有试验结果作废时 应补做同样数量试样试验试验报告试验报告一般包括如下内容本标准号试样标记 如材料规格 材质 试样代号等试验类别 外弯曲 内弯曲和侧弯曲试验结果 应注明开裂的方向 长度 数量及部位硬度试验试样试样应取自复合钢板焊接接头的横截面 具体尺寸视需要和试验条件而定试样被测表面应平滑 经抛光后 其粗糙度应不大于经抛光加工后的试样表面须用相应的腐蚀液腐蚀 以显示覆材 过渡层 如果有的话 和基材各自的焊缝金属 热影响区等的分界线对试

11、样的其他要求按 规定试验设备和试验条件试验设备应定期按 标准检定 试验条件应按 有关规定试验方法试验方法按 和 规定试验应根据有关标准要求进行 测定覆材 过渡层和基材不同区域的硬度 每一区域测试不应少于 点如对试验力无具体要求时 可选用试验力为试验结果处理试验结果按 处理试验报告试验报告一般应包括如下内容本标准号试样标记 如材料规格 材质 试样代号等试验结果 包括硬度试验符号 不同区域硬度值及示意图等冲击试验试样冲击试样缺口在焊缝上的部位应按 附录和有关技术条件要求 取自焊缝中心 熔合线 热影响区和母材等部位 如图 所示 冲击试样加工要求按 规定每一部位的取样数量一般为三个一组冲击试样在试板厚

12、度方向应在靠近复合钢板基材表面的一侧上取样 试样上表面应距基材表面约 对于取自焊缝中心的试样 不允许带有过渡层 当无法截取标准试样时 可截取辅助小尺寸试样 如有特殊要求 冲击试样可取自厚度方向的其他部位冲击试样轴线应垂直于焊接方向 试样缺口的轴线应垂直于试板表面冲击试样缺口型式应按有关标准确定 一般与基材冲击试验缺口型式一致焊缝中心处熔合线处热影响区处图 冲击试样缺口在焊缝上的部位试验设备和试验条件试验设备应定期按 标准检定 试验条件应按 有关规定试验方法试验应按 规定 对于高 低温冲击试验 其测温仪器除满足 要求外 还应具有检定合格证试验温度应按有关标准要求或按基材标准要求确定试验结果处理试验结果按 有关规定处理试验报告试验报告一般应包括如下内容本标准号试样标记 如材料规格 材质 试样代号 试样部位等试样尺寸及缺口形式试验结果如需要 注明试样在厚度方向截取的位置