GB∕T 27551-2011 金属材料焊缝破坏性试验 断裂试验.pdf

I C S2 5 1 6 0 4 0J 3 3目雷中华人民共和国国家标准G B T2 7 5 5 1 2 0 11 I S O9 0 1 7：2 0 0 1金属材料焊缝破坏性试验断裂试验D e s t r u c t i v et e s t so nw e l d si nm e t a l l i cm a t e r i a l s-F r a c t u r et e s t2 0 1 1 1 1 2 1 发布(I S 09 0 1 7：2 0 0 1，I D T)2 0 1 2 0 6 一0 1 实施宰瞀髁鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅1 9刖吾G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 S O9 0 1 7：2 0 0 1本标准按照G B T1 1 2 0 0 9 给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用I S O9 0 1 7：2 0 0 1 金属材料焊缝破坏性试验断裂试验。为了便于使用，结合我国实际情况对本标准做了下列编辑性修改：删除了国际标准的前言；将I S O9 0 1 7：2 0 0 1 中引用的I S O 标准，用等同的我国标准代替；对表1 做了编辑性修改。本标准由全国焊接标准化技术委员会(S A C T C5 5)提出并归口。本标准起草单位：哈尔滨焊接研究所、天津市金桥焊材集团有限公司、建德市新安江电焊条厂。本标准主要起草人：苏金花、李渡、王大粱、邵海建、王克楠。1 范围G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 S O9 0 1 7：2 0 0 1金属材料焊缝破坏性试验断裂试验本标准规定了金属材料焊缝的断裂试验方法。本标准适用于厚度2m m 以上金属材料熔化焊焊缝断裂试验。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。G B T1 9 4 1 8 钢的弧焊接头缺陷质量分级指南(I S 05 8 1 7：1 9 9 2，I D T)G B T2 2 0 8 7 铝及铝合金的弧焊接头缺欠质量分级指南(I s 01 0 0 4 2：2 0 0 5，I D T)E N9 7 0 熔化焊焊缝的无损检验外观检验(N o n-d e s t r u c t i v ee x a m i n a t i o no ff u s i o nw e l d s V i s u a le x a m i n a t i o n)3 术语和定义3 13 23 33 43 5下列术语及定义适用于本文件。检验长度L fe x a m i n a t i o nl e n g t h试样沿焊缝轴线任何两侧边缺口之间受检长度(见图6)。检验总长L ft o t a le x a m i n a t i o nl e n g t h试件中所有试样沿焊缝轴线任何两侧边缺口之间受检长度的总和(见图6)。检验厚度a fe x a m i n a t i o nt h i c k n e s s每个试样断裂面的厚度(见图7 和图8)。检验面积A fe x a m i n a t i o na r e a每个试样的受检区域，通常为检验厚度和检验长度的乘积。总检验面积A ft o t a le x a m i n a t i o na r e a所有检验面积的总和。4 一般原理采用弯曲或拉伸的方法，通过对焊缝施加静载荷或动载荷使其断在焊缝处以便检验断裂面，为了发断裂可以改变缺口尺寸和温度。除非另有规定，试验的环境温度为2 3 土5 条件下进行。5 符号及说明表1 规定了断裂试验所使用的符号和说明，图5 至图8 给出了相应的示例。G B T2 7 5 5 1-2 0 11 I S O9 0 1 7：2 0 0 1通常只需给出基本符号，但对一些特殊应用，可能还须给出有关缺口和试验方法的附加符号。示例1：检验长度为4 0m m、检验厚度为1 0m m 的，取自角焊缝的试样。对缺口及试验方法无要求：基本符号为；F W(L m)该示例符号为：F W(4 0 1 0)有附加要求时(方缺口及试验方法)：完整的符号为：F w(工r n t)F q 见图8。该示例符号为：F w(4 0 1 0)F q 见图8。示例2：检验长度为4 0m m、检验厚度为1 0m m 的，取自对接焊缝的试样。对缺口及试验方法无要求：基本符号为：B W(L，口f)该示例符号为；B W(4 0 1 0)有附加要求对(圆缺口及试验方法)：完整的符号为：B W(L t nr)S r 见图6。该示例符号为：n W(4 0 1 0)S r 见图6。表1 符号及说明符号说明单位B W对接焊缝F W角焊缝t、t 1、tz试件厚度Z 1、2试件长度D管外径试样及试件L f检验长度I T l I nf检验厚度m mA f检验面积m m 2A。缺欠面积m m 2S侧面缺口S q方形缺口S r圆形缺口S s尖锐缺口纵向缺口F正面缺口F q方形缺口F r圆形缺口F s尖锐缺口R背面缺口R q方形缺口R r圆形缺口R s尖锐缺口26 试件的尺寸G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 I S O9 0 1 7：2 0 0 1除非相关标准或签约双方另有规定，试件尺寸应符合图1 至图4 的规定。试件应能提供足够数量的试样，满足检验需求。单位为毫米注：1 舍弃。热传导性高的材料(如铝、铜)为1 5 01 2 1 i T l图1 板对接焊缝试件热传导性高的材料(如铝、铜)为1 5 0m m。图2 管对接焊缝试件单位为毫米G B T2 7 5 5 1 2 0 11 I S O9 0 1 7：2 0 0 14单位为毫米注：1 舍弃热传导性高的材料(如铝、铜)为1 5 0m m。图3 板角焊缝试件。热传导性高的材料(如铝、铜)为1 5 0m m。Z l Z2；l l(D+1 0 0)。lz(D+1 0 0)。图4 管角焊缝试件单位为毫米7 试样的制备7 1总则G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 S o9 0 1 7：2 0 0相关标准或签约双方应规定检验长度(Lr)、检验面积(A，)和试样数量。对于板焊缝试样应横向切取，所有试样的焊缝长度应基本一致。对接焊缝的焊缝轴线应位于试样的中心。对于管焊缝，应从试件上切取两个以上的试样，除非相关标准或签约双方另有规定。进行弯曲试验时，面弯和背弯的试样数量应相同。如果管径太小，无法切取足够数量的试样时，应增加附加试件。7 2 标记应对试件和试样做合适的标记，明确其原始位置或部位。7 3 取样7 3 1 一般要求取样所采用的机械加工方法或热加工方法不得对试样性能产生影响。在一般情况下，应弃掉试验焊缝两端2 5m m，要求评估引弧或熄弧缺欠时除外。7 3 2 钢允许采用热切割方法或机械加工方法切取试样。7 3 3 其他金属材料只能采用机械加工方法切取试样。7 4 制备为使断裂发生在焊缝处，可以采用下述方法：去除焊缝余高；在焊缝的两侧开缺口(侧面缺口)；在焊缝余高上开缺口(纵向缺口)。根据焊缝金属的延性不同，可以采用方形缺口、圆形缺口或尖锐缺口(参见图5、图6、图7 和图8)。高延性材料(如铝、铜)建议采用尖锐缺口。缺口的深度应足以导致焊缝断裂。除非相关标准或签约双方另有规定，缺口深度宜为：侧面缺口：L，7 0 训(见图6)；或L：6 0 L。纵向缺口：4 f 8 0 t(见图7)。G B T2 7 5 5 1 2 0 11 s o9 0 1 7：2 0 0 16图5 缺口形状注：实线为板材；虚线为管材。图6 侧面缺口G B T2 7 5 5 1 2 0 11 i s o9 0 1 7：2 0 0 1注：实线为板材；虚线为管材a)正面缺口b)背面缺口图7 对接焊缝的纵向缺口7G B T2 7 5 5 1 2 0 11 S O9 0 1 7：2 0 0 18 试验程序8 1 对接焊缝8 1 1总则图8 角焊缝的纵向缺口断裂方法包括：动载撞击(如锤击)，见图9 a)、b)、c)；弯曲试验，见图9 d)、e)、f)；拉伸试验，见图9 9)。对于高延性材料而言，有必要规定缺口至固定装置卡口之间的最小距离b(见图9 c)。为了便于引发断裂，某些材料需要在低温下进行试验。b)c)图9 对接焊缝试验方法示例rV冲击8 1 2 薄材G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 I S O9 0 1 7：2 0 0 1L 切吲。一图9(续)薄材焊缝的断裂可以采用反复弯曲的方法。也可采用拉伸方法产生断裂(见图9 9)。薄材的断裂，不适用锤击方法。8 1 3 厚材厚材可采用锤击方法使其断裂。采用弯曲试验机时，压头直径的选择应确保可以产生断裂而勿需反复弯曲。弯曲时，加载方向可以垂直于焊缝，也可以平行于焊缝，如图9 c)、d)、e)、f)。对于铝试样最小厚度为8m m。8 2 角焊缝除了无法进行拉伸试验之外，角焊缝的试验方法与对接焊缝(见8 1)相似。图1 0 给出了具体示例。门目G B T2 7 5 5 1 2 0 1I I S O9 0 1 7：2 0 0 14 撞击6 加载方向。加载(可行时)b)图1 0 角焊缝试验方法示例(缺口按照图5 一图8 要求)8 3高延性焊缝金属的特殊规定对于高延性焊缝金属(如奥氏体不锈钢、铝、铜、镍及其合金)，如果要想在焊缝金属处产生断裂，需要限制试样的厚度和焊缝有效厚度，增加缺口的宽度，减少缺口半径，增加试验的速率(动载荷、锤击)。对于高延性的铁索体钢，可采用降低试样温度的方法。9 试验结果断裂面的检验应参照焊缝外观检验条件进行。为了便于观察和辨别，可以采用放大倍数5 倍以内的放大镜。断面形貌、缺欠类型及尺寸应完整地记录。应按照G B T1 9 4 1 8 和G B T2 2 0 8 7，对质量等级做评定。质量等级由相关标准或合同双方协议规定。1 0 试验报告试验报告应包括下列内容：a)本标准编号G B T2 7 5 5 l 一2 0 l I；b)试样标识；c)试样符号(参见表1)；d)根据有关质量等级要求，缺陷的种类、位置和尺寸。附录A 给出了试验报告示例。1 0编号根据p W P S根据试验结果“断裂试验”试验结果制造商：试验目的产品形式母材：附录A(资料性附录)试验报告示例焊接材料试件符号表A 1 断裂试验结果记录G B T2 7 5 5 1 2 0 1 1 I S O9 0 1 7：2 0 0 1结果试样符号缺欠类型和尺寸质量等级检验员或检验机构(名称、日期和签名)发证(名称、日期和签名)