焊接接头和焊接试样力学性能试验三：冲击试验
一、冲击试验简介
冲击试验是一种常用的力学性能试验方法，用于评估材料在高应变速率下的抗冲击性能。对于焊接接头和焊接试样，通过冲击试验可以评估其在低温或高应变速率条件下的韧性和断裂行为。
二、冲击试验的目的
评估材料的韧性：测定材料在冲击载荷下的吸收能量。
验证焊接质量：通过焊接接头的抗冲击性能，判断焊接工艺的合理性和稳定性。
研究断裂行为：了解焊接接头在冲击条件下的断裂模式和断裂特征。
三、相关标准
ISO 148-1:2016 - 金属材料夏比摆锤冲击试验方法。
ASTM E23 - 冲击试验的标准试验方法。
GB/T 229-2007 - 金属夏比摆锤冲击试验方法。
四、测试方法
1. 试样制备：
标准试样：从母材或焊接接头中切取，制备成标准冲击试样（例如，10mm x 10mm x 55mm的夏比V型缺口试样）。
2. 试验设备：
冲击试验机：通常为摆锤式，能够施加冲击载荷并测量吸收能量。
低温设备：对于需要在低温下进行冲击试验的材料，需要配备低温设备（如液氮容器）。
3. 试验步骤：
安装试样：将试样正确安装在冲击试验机的支撑架上，缺口面对摆锤冲击方向。
温度控制：如果需要在低温下进行试验，将试样预冷至规定温度。
冲击加载：释放摆锤，对试样施加冲击载荷，记录吸收能量。
4. 数据处理：
计算冲击韧性：根据摆锤的位移和吸收能量，计算试样的冲击韧性（单位为J/cm²）。
分析结果：根据冲击韧性和试样的断裂形态，评估焊接接头的力学性能。
五、注意事项试样规格：
严格按照标准规定的试样尺寸和形状进行制备。
温度控制：对于低温冲击试验，确保试样达到规定的温度并保持恒定。
数据准确性：采用高精度测量设备，保证数据的可靠性和准确性。
通过上述冲击试验方法，可以全面评估焊接接头和焊接试样的力学性能，特别是在冲击载荷条件下的韧性表现，从而确保焊接结构在实际应用中的安全性和可靠性。
【科普1】常见焊接方法有哪几种？
目前焊接有三种方法，分别为：熔焊、压焊、钎焊。
1、熔焊：加热欲接合的工件并使它的局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便能接合，必要时可加入熔填物辅助。它是适合于各种金属和合金的焊接加工，整个过程不需要压力。
2、压焊：顾名思义，压焊的过程必须对焊件进行施加压力。适合于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊：钎料采用比母材熔点低的金属，使用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，通过与母材互相扩散，来实现焊件的链接。
【科普2】焊接主要评定的项目有那些？
1、化学性能：熔敷金属化学成分
2、力学性能：焊缝及熔敷金属拉伸试验、焊接接头拉伸试验、焊接接头弯曲试验、焊接接头冲击试验、焊接接头硬度试验
3、断裂试验：刻槽锤断试验、角焊缝折断试验
4、宏观金相: 焊接接头宏观金相
5、微观金相: 焊缝铁素体含量及组织检验
6、腐蚀试验: 焊接接头品间腐蚀试验、焊接接头点腐蚀试验、焊接接头抗硫化氢腐蚀(HIC) 、焊接接头抗硫化氢应力腐蚀(SCC)
【科普3】材料焊接工艺评定的流程
01 预焊接工艺规程编制
在与委托单位签订焊接工艺评定委托书后，对工艺评定方案进行讨论研究，确定工艺评定方案，并根据产品结构、技术条件拟定焊接工艺评定试验方案，并编制预焊接工艺规程，预焊接工艺规程编制完成后，由技术负责人进行审核后执行。
02 试验准备
在预焊接工艺规程批准后，进行焊前的准备工作：
(1) 钢材、焊材的准备；
(2) 焊接设备及辅助机具的准备；
(3) 焊接材料的烘干、保温；
(4) 根据设计文件进行试件坡口的加工、清理试件、组对焊口。
03 试件施焊
焊前准备工作完毕，由施焊人员根据预焊接工艺规程进行施焊，同时，技术人员负责对施焊过程进行记录。
04 试件检验
试件检验包括外观检验、无损检验、力学性能检验、金相、硬度检验、抗腐蚀试验检验等内容。
05 外观检验
试件焊接完以后，进行焊件的外观检验，并填写“焊缝表面质量检查报告”，外检合格，进入下一道工序，若外检不合格，则重新进行焊接过程。
06 无损检验
焊件外观检验合格后，由检测人员根据焊接工艺设计方案相关要求进行焊件的无损检测，并编制无损检测报告。无损检测合格，进入下一道工序，若无损检测不合格，则返回分析原因并重新焊接。
07 试件加工
无损检测合格后，根据焊接工艺评定相关标准进行试样尺寸画线，同时编制试样制备原始记录，进行试件的加工。
08 焊接接头性能检验
根据焊接工艺评定相关标准以及设计文件规定的试验项目，由检测人员对焊缝的力学性能、金相组织、硬度、化学成分等进行检测，并编制相关的检测报告。
09 编制焊接工艺评定报告
所有检验、试验完成后，根据焊接原始记录和检验、试验结果，由工艺负责人进行焊接工艺评定报告的编制，如果所要求的各项性能均符合要求，则该项工艺评定合格，如有一项内容，或一个试样不合格，则判定评定为不合格。由工艺负责人分析原因并修订或重新拟定工艺，重新进行该项目的焊接工艺评定。
启威测实验室焊接接头和焊接试样的测试能力
焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器和压力管道焊接质量的一个重要环节。是国家质量技术监督机构进行工程审验中必检的项目，是保证焊接工艺正确和合理的必经途径，是保证焊件的质量，焊接接头的各项性能必须符合产品技术条件和相应的标准要求的重要保证。由此可见，焊接工艺评定的重要性！
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