【国家标准(GB)】 对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法

中华人民共和国国家标准
对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法Method of rigid restraint crackingtest for weiding butt joint
主题内容与适用范围
GB/T 13817-92
本标准规定了对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法的试件制备，检验及裂纹率测算等内容。本标准适用于碳钢及低合金钢手工电弧焊、埋弧焊及气体保护焊工艺方法。可用于钢材及焊接材料对接接头的抗裂性对比及焊接工艺适用性试验。2术语
2.1试验组件
由试验板材与刚性拘束底板组焊成的件称谓试验组件2.2试件
本标准中的试件指由试验组件去除刚性底板后的件，包括试板和试验焊缝。2.3热输入
单位长度焊缝输入的热能量。
3试件制备
3.1材料
3.1.1试验钢材
试验钢材可为已定型的碳钢或低合金钢，也可为新研制的钢材。使用定型钢材应符合相应的钢材标准。用作工艺适用性试验时宜选用标准上限成分或与产品相同成分的钢材。3.1.2试验用焊接材料
试验用焊接材料应与试验钢材相适应。选用定型焊接材料（焊条、焊丝、焊剂或气体）应符合相应标准规定。也可用研制的新材料。3.1.3刚性底板材料
刚性拘束用底板材料可采用优质碳素钢或碳锰钢轧板。3.1.4组焊用焊条
焊接拘束焊缝的焊条可采用E5015型焊条。3.2试件制备
3.2.1试板尺寸
试验用试板的尺寸为：长度1≥300mm、宽度b≥100mm，厚度a，应与待焊产品厚度相同，但试板厚度≥25mm时，其适用厚度不限。3.2.2刚性底板尺寸
国察技术监督局1992-11-05批准1993-10-01实施
GB/T13817-92
拘束刚性底板厚度（，）用于手工焊和气体保护焊试验时应不小于40mm，用于埋弧焊试验时应不小于60mm。底板长度（L)及宽度（B)应符合下式规定：L=1+100mm
B=26+100mm
3.2.3试板坡口
用于工艺适用性试验时，试板坡口应参照产品首道焊缝焊接时的坡口型式设计。用于焊接性对比试验时按试板厚度可分别选用1形坡口（板厚≤10mm）或Y形坡口（板厚>10mm时），钝边厚度应使试验焊缝保留有未焊透，钝边间隙为2士0.2mm，坡口角α规定为60°坡口加工推荐用机械切削，但用于焊接工艺适用性试验时可按与产品坡口相同加工原刻采用机动热切割。
3.2.4组装
按图1所示将试板定位点焊在刚性底板上然后焊接拘束焊缝。应先焊两端的拘束焊缝，然后再焊两侧的拘束焊缝。除最后盖面焊缝外，中间层焊缝推荐锤击以减少焊接应力的附加影响。拘束焊缝焊脚应与试板厚度等齐或大于试验焊缝单层厚度的三倍。图1
对带要预热的试验材料，应将定位焊后的组件整体进炉加热，到预定加热温度均温后保半小时再出炉焊接拘束焊缝。若采用远红外加热器加热时应对组件上、下同时加热，并应保证试板与寒板温度均衡。
组焊后组件如图2所示。
3.2.5测温
GB/T13817—92
试验有温度控制要求时（预热、层间保温）可采用热电偶、表面测温计或测温笔等方法测定。但同组对比试验应采用同种测温方法。用于工艺适应性试验时应采用和产品焊接时相同的测温方法测定试件温度。
3.2.6试验焊缝的焊接
本试验方法用于验证抗裂性时，只需焊接一道试验焊缝。3.2.6.1室温试验
对在室温下进行的试验，应在拘束焊缝焊好后待试验组件全部冷却到室温后再焊接试验焊缝。3.2.6.2预热焊
对要预热的试验，应在拘束焊缝焊好后将试验组件再次按前述相同加热方法加热到高于预热温度（≥50℃），均温后再保温半小时，然后取出组件，置组件于绝热基础上，待试验组件达到预定预热温度时开始施焊。
3.2.6.3焊接参数
在用作工艺适应性试验时焊接参数是可变参数，可按不出现裂纹的要求进行调整。若用于裂纹倾向对比试验，则应选定基础规范，作裂纹率对比试验或作零裂纹率时的预热温度及热输人最的对比。
试验焊缝焊完后应按预定工艺冷却。3.2.7试件的切取
切取试件应在试验焊缝冷却并静置48h后再进行。切取试件时应防止急剧振动或因附加应力(热应力或机械应力)而影响裂纹扩展。推荐用机械加工方法切取试件，不推荐用热切割方法切除拘束焊缝。4检验
4.1表面裂纹检测
GB/T 13817-792
4.1.1对焊缝正面裂纹（包括横向裂纹）可在切除拘束焊缝前进行检测。焊缝背面裂纹应在切取试件后检测。
4.1.2对有保留未焊透的试验焊缝，其背面裂纹应在切敢试件，并将背面切削到焊缝根部并经磨光后再进行捡测。
4.1.3推荐采用渗透探伤方法检测表面裂纹长度，也可采用不大于五倍的放大镜测定。4.1.4表面裂纹率可按公式（3)计算：Ch
式中：Cr——
表面裂纹率：Www.bzxZ.net
艺l一一正、背面面裂纹总长（两面分别测算后叠加，有裂纹重叠或交叉时可按单个裂纹计算，重叠部分长度不计；
—一试验焊缝长度。
4.2断面裂纹检测
断面裂纹应在表面裂纹测定后进行。4.2.1将试件按试验焊缝长度方向至少六等分截取试样见图3，按图示向截面加工检测面，并作宏观蚀，检测断面裂纹。若试件还兼做性能试验者可按性能试样要求宽度值切取试样。t
接方向
4.2.2断面裂纹率可按公式（4)计算，即按十个断面上发现的根部裂纹及焊耻裂纹深度的总和除以十倍焊缝厚度值。
式中：C,——断面裂纹率；
h,———裂纹深度，见图4；
S-—焊缝厚度，见图4。
试验记录应包括下述内容：
5.1：试验日期、环境温度和湿度。GB/T 1381792
5.2试板材料牌号、化学成分、原始状态、尺寸及轧制方向。5.3试件坡口型式及尺寸。
5.4预热温度及层间温度（焊接试验焊缝及拘束焊缝时的实测记录）。5.5拘束焊缝用焊条型（牌）号规格及焊接参数。5.6试验焊丝型（牌)号、化学成分、尺寸及表面清洗状态。5.7焊剂或气体种类、型（牌)号、化学成分或纯度。5.8焊接电源种类、极性。
5.9焊接电压、焊接电流、焊接速度。5.10焊后状态（有无后热或保温）。5.11切取试件的加工方法和切取时间(距焊后）。5.12 焊缝尺寸。
5.13检验结果、裂纹检测结果。5.14责任人员姓名。
附加说明：
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。本标准由哈尔滨焊接研究所归口并负责起草。本标准主要起草人郭寿珍、陶祖潜、王增新。203
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