冷裂紋試驗(yàn)(插銷實(shí)驗(yàn))概述

1、冷裂紋試驗(yàn)(插銷實(shí)驗(yàn))概述目的和應(yīng)用范圍本指南的目的是描述最常用的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，用于測(cè)定在焊接過程中母材以及填充金屬對(duì)氫致裂紋的敏感性。此說明將提供各種冷裂試驗(yàn)的概述，以便選擇實(shí)驗(yàn)以及結(jié)果的評(píng)估。不同測(cè)試實(shí)驗(yàn)的概述外部加載實(shí)驗(yàn):1Implant-Test(插銷試驗(yàn))2LTP-Test3TRC-Test(拉伸拘束裂紋試驗(yàn))4Augmented-Strain-Cracking(ASC)-Test自身拘束試驗(yàn):5Tekken-TestU-GrooveWeldCrackingTest(U型彎曲試驗(yàn))Lehigh-TestCTS(ControlledThermalSeverity)-TestBeadBend

2、TestCruciform-TestWIC(WeldingInstituteofCanada)-TestWIC(加拿大焊接協(xié)會(huì))測(cè)試IRC(InstrumentedRestraintCracking)-TestRGW-TestGBOP(GappedBead-On-Plate)-TestBUC-(BatelleUnderbeadCracking)TestCircularPatch-TestSchnadt-Fisco-TestSlot-Weld-TestButt-Weld-Cracking-(WI)-Test對(duì)接焊縫開裂-(WI)RRC-Test(剛性拘束裂紋試驗(yàn))解釋說明為了評(píng)估氫致裂紋的焊接敏

3、感性，大量的試驗(yàn)室必須的。試驗(yàn)中所用的樣品可以從外部加載也可以有自身拘束力的作用。在焊縫及焊接熱影響區(qū)，由于拘束阻礙了試塊的應(yīng)變和伸縮，同時(shí)由于微觀上的相變產(chǎn)生殘余應(yīng)力，對(duì)于自身拘束的試塊來說，試塊的機(jī)械載荷是通過試塊本身的殘余應(yīng)力來獨(dú)自施加的。對(duì)于外部加載的來說，在它們的殘余應(yīng)力也始終作用，但是，從外部施加的機(jī)械載荷被認(rèn)為是試驗(yàn)的有效負(fù)載。焊縫金屬的強(qiáng)度性能很可能影響試驗(yàn)結(jié)果，甚至當(dāng)冷裂紋發(fā)生在熱影響區(qū)時(shí)也有影響。試件的缺口形狀根據(jù)不同的焊接參數(shù)而不同，除了插銷試驗(yàn)，都對(duì)冷裂紋測(cè)試實(shí)驗(yàn)都有不可忽略的影響。由于最近做過插銷試驗(yàn)，所以下面主要介紹插銷試驗(yàn)此法是測(cè)定焊接熱影響區(qū)冷裂紋敏感性的一種定

4、量實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果特征值，例如臨界插銷應(yīng)力可以表示擴(kuò)散氫和淬硬組織的含量。因插銷試驗(yàn)消耗鋼材的很少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠，在國(guó)內(nèi)外都有廣泛應(yīng)用，此法還可以用于測(cè)定再熱裂紋敏感性和層狀撕裂的敏感性。B)200_*TfemperalureEeasurementiX直W-eldingdiroctianFigure1SchemaiicillluslrationofiheImplant-Testprinsiple:aMew.b：iSection1品4lestload.F,J1丄、sectionArlirptarrtspecimLfl-enD-dintherange0.05io3.15mm丄(GlBiric

5、eIzeiNenirrfHanispme仃如Eo阻陽Im)測(cè)試目的：主要應(yīng)用領(lǐng)域：材料：材金屬制成測(cè)試厚度：測(cè)試類型：試樣數(shù)目：載荷加載：測(cè)試時(shí)間：張緊：拉伸應(yīng)力，變裂紋位置：裂紋識(shí)別：特殊的影響因素:標(biāo)準(zhǔn)開裂敏感性:前上沒有裂縫或裂紋母材的冷裂紋敏感性驗(yàn)收測(cè)試，研究和開發(fā)插銷試樣是非合金鋼或低合金鋼，在特殊情況下以焊試件直徑6或8mm測(cè)試插銷式樣的熱影響區(qū)每一種情況3個(gè)恒定的可選的測(cè)試應(yīng)力（例如母材的屈服強(qiáng)度）大于16h多軸應(yīng)力為所定義的缺口的結(jié)果，其定義所施加單軸形的殘余應(yīng)力。熱影響區(qū)通過金相切片插銷形狀，測(cè)試載荷條件（焊縫金屬中氫含量，預(yù)熱溫度，熱輸入），實(shí)驗(yàn)插銷試驗(yàn)是將被焊接鋼材加工成

6、圓柱形的插銷試棒。試棒插入底板上的孔中，試棒上端與底板表面齊平。試棒上端附近有環(huán)形或螺性缺口。試驗(yàn)時(shí)在底板上衣規(guī)定的線能量熔敷一條焊道，其中心線通過試棒的中心，其熔深應(yīng)使缺口簡(jiǎn)短位于熱影響區(qū)的粗晶區(qū)內(nèi)。插銷試棒的形狀，尺寸如圖所示V、J底板材料應(yīng)與被試材料相同或熱物理常數(shù)基本一致，施焊時(shí)應(yīng)測(cè)定t8/5值。如不預(yù)熱，焊后冷卻至100-150時(shí)加載。如有預(yù)熱應(yīng)在高于預(yù)熱溫度50-70時(shí)加載。載荷應(yīng)在1min之內(nèi)，且在冷卻至100或高于預(yù)熱溫度50-70之前施加完畢。如有后熱，應(yīng)在后熱之前加載。在無預(yù)熱條件下，載荷保持16h而試棒未斷裂即可卸載。有預(yù)熱條件下，載荷至少保持24h才可卸載。經(jīng)多次改變載

7、荷，即可求出在試驗(yàn)條件下不出現(xiàn)斷裂的臨界應(yīng)力。臨界應(yīng)力可以用啟裂準(zhǔn)則，也可以用斷裂準(zhǔn)則，但應(yīng)加以注明。臨界應(yīng)力的大小，即可相對(duì)比較材料抵抗產(chǎn)生冷裂紋的能力。試驗(yàn)1）試樣制備將被焊鋼材加工成圓柱形的插銷試棒，插銷試棒的形狀如圖2-14所示。試棒上端附近有環(huán)形或螺形缺口。將插銷試棒插入底板相應(yīng)的孔中，使帶缺口一端與底板表面平齊，如圖2-15所示。2）試驗(yàn)過程按選定的焊接方法和嚴(yán)格控制的工藝參數(shù)，在底板上熔敷一層堆焊焊道，焊道中心線通過試棒的中心，其熔深應(yīng)使缺口尖端位于熱影響區(qū)的粗晶區(qū)。焊道長(zhǎng)度L約100-150mm。3）缺口溫度降到150C時(shí)加載，直到試棒斷裂，需要一定的時(shí)間。在較大的外加載荷P1下測(cè)得一個(gè)斷裂時(shí)間t1，然后減小外載,P2又對(duì)應(yīng)一個(gè)斷裂時(shí)間t2,然后再減小外載，這樣一直持續(xù)下去，直到試棒能夠保持16小時(shí)也不斷裂（有預(yù)熱的話，要至少24小時(shí)），這時(shí)所加的載荷就是臨界載荷，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力就是臨界應(yīng)力。材料的臨界應(yīng)力小冷裂傾向大。因?yàn)殚_裂條件是