对焊材的力学性能测试,通常不是直接测试焊材本身(如焊条的药皮、焊丝),而是通过使用该焊材制备出标准的焊接接头试板,然后从试板上加工出标准试样进行测试。这能真实地反映焊材在实际应用中的性能。
一、拉伸试验(Tensile Test)
目的:
测定焊接接头的抗拉强度、屈服强度、延伸率等基本力学性能。
方法要点:
按照标准(如 GB/T 2651 / ISO 4136 / ASTM E8)加工带焊缝的板状或圆棒状拉伸试样;
焊缝位于试样中心;
在万能材料试验机上加载直至断裂;
记录最大载荷、断后伸长率,并观察断裂位置(母材、热影响区或焊缝)。
关键指标:
抗拉强度(Rm)
屈服强度(Rp0.2)
断后伸长率(A%)
是否满足母材或设计要求(通常要求 ≥ 母材标准值)
二、弯曲试验(Bend Test)
目的:
评估焊接接头的塑性和致密性,检测是否存在未熔合、裂纹、气孔等缺陷。
类型:
面弯(Face Bend):焊缝正面受拉
背弯(Root Bend):焊缝背面受拉
侧弯(Side Bend):沿焊缝横截面弯曲,检验焊缝内部质量
标准:
GB/T 2653 / ISO 5173 / ASTM E190
方法:
将试样在规定直径的压头下弯曲至 180°;
观察拉伸面是否有裂纹(通常裂纹长度 > 3mm 判为不合格)。
三、冲击试验(Charpy Impact Test)
目的:
测定焊接接头(尤其是热影响区和焊缝金属)在低温或常温下的韧性。
方法:
按 GB/T 2650 / ISO 9016 / ASTM E23 加工带V型缺口的夏比冲击试样;
缺口位置可设在:焊缝中心、熔合线、热影响区(HAZ)或母材;
在冲击试验机上测定吸收功(单位:J 或 J/cm²);
常用于低温服役结构(如LNG储罐、船舶、压力容器)。
注意:
多温度冲击(如 -20°C, -40°C, -60°C)用于评定韧脆转变行为;
通常要求焊缝和HAZ的冲击功不低于母材标准值。
四、硬度测试(Hardness Test)
目的:
评估焊接接头各区域(焊缝、HAZ、母材)的硬度分布,间接反映强度和冷裂倾向。
方法:
常用 维氏硬度(HV10 或 HV5),依据 GB/T 2654 / ISO 9015-1
沿垂直于焊缝方向打多点硬度,绘制硬度分布曲线;
高硬度区域(如马氏体组织)可能预示冷裂风险。
五、断裂韧性试验(Fracture Toughness Test)【特殊要求】
应用场景:
高强钢、核电、航天等关键结构。
方法:
使用带预制裂纹的试样(如 CT 试样);
测定 KIc(平面应变断裂韧性)或 JIc 积分;
标准:GB/T 21143 / ASTM E1820 / ISO 12135
六、疲劳试验(Fatigue Test)【按需进行】
用于动载结构(如桥梁、起重机、车辆底盘);
测试焊接接头在循环载荷下的寿命;
标准:ISO 12107 / ASTM E466
来源:网络
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