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焊接工藝評(píng)定的主要目的是證明一種點(diǎn)焊工藝是否仍能得到符合要求的點(diǎn)焊接頭，以確定工藝的正確性和可行性鈑金工，而不是評(píng)定點(diǎn)焊工藝水平焊接操作員。焊接工藝評(píng)定是保證點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量的重要前提。

本文重點(diǎn)對(duì)對(duì)接焊接接頭（簡(jiǎn)稱對(duì)接）的力學(xué)性能測(cè)試方法進(jìn)行比較，包括取樣差異、力學(xué)性能測(cè)試內(nèi)容差異、評(píng)價(jià)依據(jù)差異等，供相關(guān)測(cè)試人員參考.

焊接工藝評(píng)定程序

焊接工藝認(rèn)證需要熟練的人員。焊接工藝評(píng)定報(bào)告不直接指導(dǎo)生產(chǎn)，只是點(diǎn)焊工藝規(guī)范的支持文件。沒有一份或多份點(diǎn)焊工藝評(píng)定報(bào)告支持的點(diǎn)焊工藝規(guī)范是沒有意義的。焊接工藝評(píng)定程序如圖1所示。

焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)是通過(guò)對(duì)熔池接頭進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊等熱性能試驗(yàn)，了解金屬材料的可焊性。金屬點(diǎn)焊工藝簡(jiǎn)單，但接頭質(zhì)量高，性能好?？珊感院茫粗Q為可焊性差。

圖 1 焊接工藝評(píng)定程序

表1列出了各種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工藝評(píng)價(jià)測(cè)試內(nèi)容的要求。拉伸和彎曲是焊接工藝評(píng)定中的強(qiáng)制性項(xiàng)目焊接工藝，但并不是所有的沖擊試驗(yàn)都必須進(jìn)行。一般需要不銹鋼，除非設(shè)計(jì)需要，通常不要求不銹鋼受到?jīng)_擊。第一個(gè)區(qū)別是選擇側(cè)彎試樣時(shí)指定的最小板厚。

比較特殊的一個(gè)是 NB/T 47014-2011。雖然在長(zhǎng)度小于或等于20mm時(shí)給出了側(cè)彎試驗(yàn)，但也給出了當(dāng)長(zhǎng)度小于或等于10mm時(shí)，可以用側(cè)彎代替面彎和背彎。尤其是熔池為不同點(diǎn)焊方式組合時(shí)，應(yīng)采用側(cè)彎；其次是強(qiáng)度測(cè)試，EN ISO 15614-1:2004+A2:2012規(guī)定，不僅不銹鋼，屈服強(qiáng)度大于275MPa的奧氏體碳鋼和奧氏體碳鋼，除了鎳基合金外，還需要進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。其他標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際工程情況規(guī)定是否需要進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。

表1 各標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目及樣品數(shù)量規(guī)定

樣品制備

1.Tensile 樣品

不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)拉伸試樣的形狀和規(guī)格有要求大連鉚焊招聘，如圖2和表2所示。原則上，接頭拉伸試樣均為全長(zhǎng)試樣。當(dāng)試樣的長(zhǎng)度很粗，試驗(yàn)機(jī)的容量難以滿足時(shí)，可分層取樣，盡量用最少的試樣覆蓋全長(zhǎng)。當(dāng)型材樣品直徑太小時(shí)焊接工藝，也可拉伸至全長(zhǎng)。拉伸試樣應(yīng)從焊縫中取出并與母材齊平。除 GB 50661-2011 和 EN ISO 15614-1:2004+A2:2012 外，其他幾種標(biāo)準(zhǔn)輪廓圖允許對(duì)平行截面進(jìn)行規(guī)劃。

圖2拉伸試樣示意圖

標(biāo)準(zhǔn)之間最大的區(qū)別是對(duì)樣品平行段寬度的要求。一個(gè)是長(zhǎng)樣本，另一個(gè)是短樣本。短試樣的平行截面基本上是熔池和熱影響區(qū)。是焊道區(qū)域的硬度。另一方面，試樣平行截面的寬度越小，平行截面的長(zhǎng)度越小，受應(yīng)力集中影響的面積越大，從而導(dǎo)致測(cè)得的拉伸強(qiáng)度越低。

表2各種標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣規(guī)格

2.彎曲試樣

不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彎曲試件的形狀和規(guī)格有要求，如圖3和表3所示。彎曲試件的區(qū)別主要在于正彎和背彎。側(cè)彎的規(guī)格相同。美國(guó)有更大的正面和后彎長(zhǎng)度規(guī)格。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)似乎引用了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，但已更改以適應(yīng)其他國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。彎曲試樣的長(zhǎng)度越大，對(duì)試驗(yàn)的要求越高。

圖3 面彎、背彎和側(cè)彎試樣示意圖

當(dāng)試板長(zhǎng)度很大時(shí)，可以分層取樣。每個(gè)樣品的長(zhǎng)度在20mm至40mm之間，以覆蓋測(cè)試板的整個(gè)長(zhǎng)度。此外，彎曲中還有一種不常用的彎曲形式，即在取樣時(shí)與熔池平行，占據(jù)了較大的試板尺寸。建議僅在兩種基材強(qiáng)度不同時(shí)使用。

表3 各標(biāo)準(zhǔn)彎曲試樣規(guī)格

3.impact 示例

不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沖擊試樣的位置和數(shù)量有要求，見圖4和表4。在所有標(biāo)準(zhǔn)中，沖擊試樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為10mm×10mm×55mm氬弧焊，帶V型缺口，但有規(guī)格公差范圍略有變化。

圖4 撞擊樣品取樣位置示意圖

沖擊樣品首選標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格樣品。通常，試樣缺口垂直于熔池表面。焊縫沖擊試樣的缺口位于焊道中心線上，熱量影響缺口軸線至試樣縱軸線并發(fā)生偏析。線的交點(diǎn)距離小于零，盡可能通過(guò)熱影響城市，通常0.5~2mm，視焊接熱輸入的大小而定。并盡可能覆蓋所有釬焊的部位。

標(biāo)準(zhǔn)之間的主要區(qū)別在于采樣位置和影響次數(shù)。沖擊試樣的取樣位置分為焊縫區(qū)和熱影響區(qū)。焊縫區(qū)比較清晰。熱影響區(qū)是指釬焊過(guò)程。熱源的作用，基材結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化的區(qū)域。但隨著板厚和釬焊方式的不同，取樣位置和數(shù)量也不同。 AWS D1.1/D1.1M-2015 減少了城市的熱影響。 -2013年影響部分的抽樣要求參照ASME VIII《壓力容器建造規(guī)程》，其他標(biāo)準(zhǔn)有其具體說(shuō)明。

表4 各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沖擊樣品采樣位置和數(shù)量的規(guī)定

測(cè)試過(guò)程

測(cè)試過(guò)程基本參考相應(yīng)系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)在此不作詳細(xì)說(shuō)明。下面主要介紹一下測(cè)試中需要注意的地方。

接頭拉伸試驗(yàn)主要評(píng)價(jià)點(diǎn)焊接頭的硬度指標(biāo)。注意拉伸速率是測(cè)試方法中測(cè)量拉伸強(qiáng)度的速率，一般建議不超過(guò)25mm/min。

在彎曲試驗(yàn)中要注意盡量保證熔池彎曲，特別是焊道兩側(cè)母材硬度差較大時(shí)更容易彎曲而不再焊接。這時(shí)候可以選擇橫向彎曲試樣或者更換滾輪的彎曲形式。

冷彎試驗(yàn)的目的是測(cè)量釬焊接頭的塑性，同時(shí)可以反映釬焊接頭各個(gè)區(qū)域的塑性差異，評(píng)估偏析縣的偏析質(zhì)量，并暴露釬焊缺陷。其中，正彎和背彎很容易發(fā)現(xiàn)。表面焊接的表面和內(nèi)部缺陷，側(cè)面彎曲測(cè)試焊層與母材的結(jié)合硬度以及多層焊接時(shí)的尾部缺陷，因此樣品應(yīng)盡可能包括熔池和熱影響區(qū)。

測(cè)試時(shí)壓頭半徑的選擇是主要影響因素。理論上估計(jì)，當(dāng)彎曲半徑等于樣品長(zhǎng)度的4倍時(shí)，彎曲樣品外表面的纖維模量為20%，可以滿足大部分要求。低碳鋼、結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、碳鋼更加合理，標(biāo)準(zhǔn)逐漸統(tǒng)一。

接頭沖擊試驗(yàn)與原材料沖擊試驗(yàn)相同。沒有區(qū)別。最關(guān)鍵的原因是沖擊體溫度的選擇，首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，其次根據(jù)基材的材料標(biāo)準(zhǔn)確定。

根據(jù)評(píng)估

不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)拉伸、彎曲和沖擊的評(píng)價(jià)要求見表5。

接頭抗拉強(qiáng)度的基本要求不大于相應(yīng)母材的硬度，無(wú)大區(qū)別。

彎曲測(cè)試要求單個(gè)樣品上的裂紋和其他缺陷的單個(gè)寬度不小于3mm。區(qū)別在于是否應(yīng)該估計(jì)角部裂紋以及如何估計(jì)角部裂紋。每個(gè)樣品上的裂紋和缺陷的總長(zhǎng)度也有不同的值。 .

GB 50661-2011、NB/T 47014-2011、EN ISO 15614-1:2004+A2對(duì)影響評(píng)價(jià)的要求相同，且最小單值不得高于規(guī)定值的70%，且AWS D1.1 /D1.1M-2015 和-2013 給出了最小的單個(gè)值，略低于 70% 指定值。

表5 各標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)依據(jù)的規(guī)定

結(jié)論

目前，焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在檢驗(yàn)內(nèi)容、抽樣數(shù)量和地點(diǎn)、抽樣規(guī)格等方面都有自己的要求。所以在評(píng)價(jià)過(guò)程中要非常小心，以免影響評(píng)價(jià)結(jié)果

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