金屬焊縫破壞性試驗方法 方法 7.1:夏比 V 型缺口沖擊斷裂韌性試驗 AS 2205.7.1-2003(R2018)
發表時間:2025-08-27
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來源:中翔檢測 分享:
適用范圍
本方法適用于各類金屬材料焊接接頭的夏比 V 型缺口沖擊試驗,廣泛應用于檢測焊接工藝及焊縫質量,確保焊接結構在實際服役中對沖擊載荷的抵抗能力。
試驗原理
將帶有 V 型缺口的標準試樣,置于沖擊試驗機的支座上,利用擺錘釋放的沖擊能量使其斷裂。通過測量試樣斷裂所吸收的能量,評估焊縫金屬及熱影響區的韌性,判斷其在沖擊載荷下的抗斷裂能力。缺口的存在會造成應力集中,使材料在沖擊加載下更容易發生斷裂,以此模擬實際結構中可能出現的缺陷部位。
試樣制備
取樣位置:依據焊縫類型和檢測目的,從焊接接頭特定位置截取試樣。通常包括焊縫金屬、熱影響區等關鍵區域,以全面評估焊縫性能。例如,對于對接焊縫,在焊縫中心、熔合線及熱影響區不同距離處取樣。
尺寸精度:試樣應嚴格按照標準尺寸加工,長度為 (55 ± 0.6) mm,橫截面為 (10 ± 0.1) mm × (10 ± 0.1) mm 的正方形,V 型缺口底部角度為 (45 ± 2)°,缺口底部半徑為 (0.25 ± 0.025) mm,確保尺寸偏差在極小范圍內,保證試驗結果的準確性和可比性。
加工工藝:采用機械加工方法制備試樣,避免因加工產生的過熱、變形等影響材料性能。加工過程中需注意表面粗糙度,缺口表面粗糙度 Ra 不大于 1.6μm,以減少因表面不平整對試驗結果的干擾。
試驗設備
沖擊試驗機:應具備足夠能量以打斷試樣,且能量測量精度需滿足標準要求。擺錘刀刃應保持鋒利,定期檢查和校準,確保沖擊能量準確傳遞給試樣。
溫度控制裝置:鑒于試驗可能在不同溫度下進行(如室溫、低溫等),需配備精確的溫度控制裝置。將試樣在規定溫度下保溫至少 5 分鐘,確保其整體達到試驗溫度,保證試驗條件的一致性。
試驗步驟
試樣準備:測量并記錄試樣尺寸,尤其注意缺口尺寸。檢查試樣表面有無缺陷,確保符合要求。將試樣按規定溫度進行保溫處理。
試驗操作:將保溫后的試樣迅速放置在沖擊試驗機支座上,使缺口位于沖擊刀刃的對面且中心對準刀刃。釋放擺錘,使其沖擊試樣,記錄試樣斷裂所吸收的能量值。
重復試驗:對同一位置或類型的試樣,按照標準要求進行多次試驗,一般不少于 3 個有效數據,以提高試驗結果的可靠性和統計學意義。
結果評定
數據處理:對多次試驗獲得的沖擊吸收能量值進行統計分析,計算平均值、標準差等參數。若個別數據與平均值偏差過大,需判斷是否為異常值并決定是否剔除。
合格判定:依據相關產品標準或技術規范,將試驗結果與規定的沖擊吸收能量指標進行對比。若平均值及單個值均滿足要求,則判定焊縫沖擊斷裂韌性合格;否則,需進一步分析原因,如焊接工藝是否存在問題、材料性能是否異常等。