江门金属材料焊接件拉伸测试

江门金属材料焊接件拉伸测试  

金属材料焊接件拉伸测试的核心是评估焊接接头（焊缝、热影响区）的抗拉强度、屈服强度及塑性，判断焊接质量是否满足使用要求，关键在于规范样品制备和加载流程，确保数据真实反映接头性能。

核心测试目的

验证焊接接头的强度是否达到母材标准或设计要求。

识别焊缝、热影响区的薄弱环节（如未焊透、夹渣导致的强度不足）。

评估焊接工艺合理性（如电流、电压、焊材选择是否适配）。

保障结构在服役过程中承受拉伸载荷时不发生断裂失效。

常用执行标准

国内：GB/T 2651-2008《焊接接头拉伸试验方法》、GB/T 19869.1-2005《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》。

国际：ISO 4136:2019《焊接接头 拉伸试验》、ASTM E8/E8M-21《金属材料拉伸试验标准方法》。

样品制备（关键前提）

1. 试样类型与尺寸

按焊接件形态选择：板状试样（对接焊缝常用）、管状试样（管道焊接件）、角接试样（角焊缝）。

核心要求：焊缝需位于试样拉伸受力中心，试样宽度、厚度需符合标准（如板状试样厚度≤10mm 时，宽度取 25mm）。

试样数量：每组至少 3 个平行试样，确保数据重复性。

2. 加工与处理

采用机械加工（铣削、磨削）制备试样，避免热加工损伤焊缝组织。

去除焊缝表面飞溅、毛刺，保证试样表面平整，无明显缺陷。

标注焊缝位置、拉伸方向，便于后续断裂位置分析。

测试核心流程

设备准备：使用材料试验机，测试前用标准力传感器校准，确保载荷精度≤±1%。

试样装夹：将试样两端装入试验机夹具，确保夹持对中，避免偏心受力（偏心会导致测试结果失真）。

加载控制：

弹性阶段：加载速率 5-10MPa/s（低碳钢），根据材料强度调整。

塑性阶段：屈服后改为位移控制，速率 0.005-0.02mm/mm・min。

持续加载至试样断裂，记录全程载荷 - 位移曲线。

断裂观察：记录断裂位置（母材、焊缝、热影响区），拍摄断裂形貌（用于后续失效分析）。

数据解读与判定

1. 核心检测指标

抗拉强度（σb）：试样断裂前承受的Zui大拉应力，需≥母材标准抗拉强度的下限值。

屈服强度（σs）：试样发生塑性变形时的应力（无明显屈服平台时取 Rp0.2，规定非比例伸长 0.2% 对应的应力）。

断后伸长率（A）：反映接头塑性，需满足设计要求（一般≥10%）。

2. 合格判定

若 3 个平行试样的抗拉强度平均值达标，且断裂位置在母材（非焊缝 / 热影响区），判定为合格。

若断裂在焊缝或热影响区，且抗拉强度低于标准要求，需排查焊接工艺或焊材质量。

单个试样结果异常时，可补做 2 个试样，以有效数据平均值判定。

关键注意事项

环境控制：测试环境温度保持 23±5℃，避免高温或低温影响材料性能。

夹具选择：根据试样形状选用平口夹具或楔形夹具，防止夹持处打滑或损伤试样。

数据记录：完整记录载荷 - 位移曲线、断裂位置、试样尺寸，便于追溯。

特殊材料：高温服役焊接件需进行高温拉伸测试（按标准规定温度执行）。