【国家标准(GB)】 焊接性试验 搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法

中华人民共和国国家标准
焊接性试验
搭接接头（CTS)焊接裂纹试验方法Weldabillity testing
Method of controlled thermal severity cracking test本标准适用于低合金钢和碳素钢搭接接头焊接裂纹试验。1名词、术语
1.1二向热流（Bithermal）：传递热流的方向数为2个。UDC 621.791
052 *20
GB 4875.2--84
1.2三向热流（Trithermal）：传递热流的方向数为3个。1.3热拘束指数（Thermal severity number缩写为TSN)：与板厚和传递热流的方向数有关，用来表示冷却条件与裂纹间关系的指数。1.4可控热拘束（Controlledthermalseverity缩写为CTS）：通过热拘束指数的变化来反映冷却速度对接头裂纹倾向的影响。2试件的制备
2.1试件的形状和尺寸如图1所示。M12螺栓
孔径413
试验焊缝！
试验焊缝2
图1试件形状和尺寸
a>1.581上板厚度，8—下板厚度国家标准局1984-07-28发布
1985-05-01实施
GB 4675.2—84
2.2：上板试验焊缝的两个端面必须要机械切削加工（气割下料时，机械切削加工余量为10mm以上），其它端面可采用气割下料。2.8上板和下板的接触面以及下板试验焊缝附近的氧化皮、油、锈等均要打磨清除干净。3 试验步骤bzxZ.net
3.1按图1进行试件组装。先用螺栓把上板固定在下板上，然后采用试验焊条焊接两侧面的拘束焊缝，每侧焊两道。
8.2待试件完全空冷至室温后，将试件放在隔热的平台上焊接试验焊缝。8.3焊接试验时，按照图1，先焊接试验焊缝1，然后等试件完全空冷至室温后，更换焊条再焊试验焊缝2。
3.4焊后的试件在室温放置48h后进行解部。3.5试件解剖时，将每条试验焊缝按图2中虚线所示的尺寸进行机械切割。每条试验焊缝上取3块试样，共计6块。
盘潮面
图2试件解剖尺寸
3.6对各试样检测面要进行金相研磨和腐蚀处理，然后，放大10～100倍检测有无裂纹并测量裂纹的长度。
4计算方法
4.1按图3所示对测得的裂纹长度应用下列公式分别算出上板和下板的裂纹率。×100（%）
式中： C,--
一上板裂纹率，%，
≥L,
2×100（%）
一下板裂纹率，%，
一上板试样裂纹长度之和，mm
L2下板试样裂纹长度之和，mm。88
5记录
GB\4675.2--84
EL2= L2 +L?
图3试样裂纹长度的计算
5.1试验日期、时间、环境温度和湿度。5.2试件钢号和化学成分、试件状态、试件上板、下板厚度及其轧制方向。·5.3焊前试件温度、焊接电源的种类、焊接极性、焊条牌号、焊条直径、焊条的烘干温度和时间、焊接电流、焊接电压和焊接速度。5.4试件开始解剖时间和方法。
5.5试验结果：热流指数及其裂纹率。A.1适用范围
GB 4675.2—84
附录A
《搭接接头（CTS）焊接裂纹试验方法》的说明（补充件）
本试验方法主要适用于低合金钢焊接热影响区，由于马氏体转变而引起的裂纹试验。该方法也适用于碳素钢。
A.2试件的制备
A.2.1本标准对试件厚度未作规定，但常用板厚为6～50mm。试验时，视结构情况，上板和下板的厚度可以不等。
A.2.2为确保试件尺寸和试验的可靠性，上板的两个受试端面要进行机械加工。当采用气割下料时，为避免试验焊接区受到热的影响，规定至少加工掉10mm。A.2.3本试验方法主要靠两道拘束焊缝进行拘束，故需牢固地焊接这两条焊缝。试件中间的螺栓只起固定上板位置的作用，故螺栓与孔径之间可有些间隙。A.3试验步骤
A.3.1这种产生于热影响区的冷裂纹与热影响区的冷却速度有密切的关系，尤其是300亡以下的冷却条件。因此要注意焊接时试件的初始温度。焊接试验通常在室温进行，但也可以在预热后和热处理的条件下进行。试验时将试件处于隔热条件下，以防止热量散失。A.3.2焊接规范对冷裂产生有明显的影响，一般减少线能量，即增大热影响区冷却速度。因而增加率硬倾向使冷裂纹敏感性增大。A.3.3试件解时不得采用气割，要使用机械切割。机械切割时应尽量减少振动，以防止裂纹的扩展。
A.3.4本试验方法所得到的裂纹通常发生在焊缝下，有时也发生在上板和下板的接触部分及焊趾处，有时也可能发生在焊缝内，如图A1所示。对焊缝内裂纹和热影响区裂纹要区别对待。焊缝下裂纹
/根部裂纹
焊趾裂纹
图A1各种裂纹
焊缝内裂纹
A，3.5这种裂纹又称焊缝下裂纹，从外表几乎看不到，因此对各试样检测面要仔细研磨。通常磨到可以进行一般金属组织观察的程度即可。然后进行金相腐蚀，腐蚀剂一般可采用5%硝酸酒精溶液。但最好采用在3%苦味酸酒精溶液中添加3%浓硫酸的溶液。A.3.6本试验较容易出现用肉眼观察不到的小裂纹，因此，在放大10～100倍条件下仍难以分辨时可使用500~1000倍显微镜进行观察。并利用显微镜上的测量附件来测量裂纹的长度。A.3.7测最裂纹长度时，若裂纹呈曲线形则（如图3所示）按直线测量，裂纹重选时，重选部分90
的长度不重复计算。
A.4热拘束指数（TSN）的确定
GB 4675.2--84
TSN是根据热流方向数和试件厚度而确定的。如图A2a表示在板厚6.25mm的端部焊接试验焊缝，其热流方向数为1，这时的热拘束指数规定为1，用TSN=1来表示。图A2b表示在板厚6.25mm的对接接头或在板厚为12.5mm试件的端部焊接时，前者热流方向数为2，后者为1。但由于后者的板厚比前者的板厚大一倍，故两者的热拘束指数都规定为2，用TSN=2来表示。图A2c表示CTS试件的热流方向数，第一条试验焊缝的热流方向数是2，称为二向热流（Bithermal），第二条试验焊缝的热流方向数是3，称为三向热流（Trithermal）。利用下列公式可求出不同板厚时的TSN值。第-道试验焊缝：TSN=
第二道试验焊缝：TSN=
式中：，——上板厚度，mm，
-下板厚度，mm。
试验焊缝
热流方向
第一道焊裂
二向热流
4(8+8,)
4(20+81)
试验焊蜂
试验焊缝
第二道焊缝
三向热流
TSN = 4( 28+d)
图A2热拘束指数的确定
GB 4675.2-84
附录B
试验规范
（参考件）
为了比较不同钢种的冷裂纹倾向，推荐采用下列试验规范焊条直径
焊接电流
焊接电压
焊接速度
附加说明：
170±10A3
24±2V，
150±10mm/min。
本标准等效采用1981年版日本标准JISZ3154一1962《搭接接头焊接裂纹试验方法》。本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由哈尔滨焊接研究所起草。本标准主要起草人俞继伦、郭寿汾、崔凤池。92
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