金属焊缝破坏性试验方法 方法 7.1:夏比 V 型缺口冲击断裂韧性试验 AS 2205.7.1-2003(R2018)
发表时间:2025-08-27
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来源:中翔检测 分享:
适用范围
本方法适用于各类金属材料焊接接头的夏比 V 型缺口冲击试验,广泛应用于检测焊接工艺及焊缝质量,确保焊接结构在实际服役中对冲击载荷的抵抗能力。
试验原理
将带有 V 型缺口的标准试样,置于冲击试验机的支座上,利用摆锤释放的冲击能量使其断裂。通过测量试样断裂所吸收的能量,评估焊缝金属及热影响区的韧性,判断其在冲击载荷下的抗断裂能力。缺口的存在会造成应力集中,使材料在冲击加载下更容易发生断裂,以此模拟实际结构中可能出现的缺陷部位。
试样制备
取样位置:依据焊缝类型和检测目的,从焊接接头特定位置截取试样。通常包括焊缝金属、热影响区等关键区域,以全面评估焊缝性能。例如,对于对接焊缝,在焊缝中心、熔合线及热影响区不同距离处取样。
尺寸精度:试样应严格按照标准尺寸加工,长度为 (55 ± 0.6) mm,横截面为 (10 ± 0.1) mm × (10 ± 0.1) mm 的正方形,V 型缺口底部角度为 (45 ± 2)°,缺口底部半径为 (0.25 ± 0.025) mm,确保尺寸偏差在极小范围内,保证试验结果的准确性和可比性。
加工工艺:采用机械加工方法制备试样,避免因加工产生的过热、变形等影响材料性能。加工过程中需注意表面粗糙度,缺口表面粗糙度 Ra 不大于 1.6μm,以减少因表面不平整对试验结果的干扰。
试验设备
冲击试验机:应具备足够能量以打断试样,且能量测量精度需满足标准要求。摆锤刀刃应保持锋利,定期检查和校准,确保冲击能量准确传递给试样。
温度控制装置:鉴于试验可能在不同温度下进行(如室温、低温等),需配备精确的温度控制装置。将试样在规定温度下保温至少 5 分钟,确保其整体达到试验温度,保证试验条件的一致性。
试验步骤
试样准备:测量并记录试样尺寸,尤其注意缺口尺寸。检查试样表面有无缺陷,确保符合要求。将试样按规定温度进行保温处理。
试验操作:将保温后的试样迅速放置在冲击试验机支座上,使缺口位于冲击刀刃的对面且中心对准刀刃。释放摆锤,使其冲击试样,记录试样断裂所吸收的能量值。
重复试验:对同一位置或类型的试样,按照标准要求进行多次试验,一般不少于 3 个有效数据,以提高试验结果的可靠性和统计学意义。
结果评定
数据处理:对多次试验获得的冲击吸收能量值进行统计分析,计算平均值、标准差等参数。若个别数据与平均值偏差过大,需判断是否为异常值并决定是否剔除。
合格判定:依据相关产品标准或技术规范,将试验结果与规定的冲击吸收能量指标进行对比。若平均值及单个值均满足要求,则判定焊缝冲击断裂韧性合格;否则,需进一步分析原因,如焊接工艺是否存在问题、材料性能是否异常等。