異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種材料焊接性能的測試領(lǐng)域，尤其涉及一種異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備層出不窮，新材料、新工藝的應(yīng)用日益廣泛，對部件的性能提出了更高要求。在某些特殊情況下，任何一種金屬材料都不可能完全滿足使用要求，或者即使某種金屬比較理想，也往往由于昂貴而不能大量使用?，F(xiàn)代焊接技術(shù)已可以將不同性能的材料焊接成復(fù)合部件，既能滿足各種性能要求，又可以節(jié)約昂貴材料，降低成本。
[0003]在火電、石油、化工行業(yè)中的高溫高壓設(shè)備中，存在異種鋼焊接接頭。隨著設(shè)備在高溫高壓環(huán)境下的長期運(yùn)行，異種鋼焊接接頭的安全性問題日益突出。主要表現(xiàn)在高溫強(qiáng)度的下降及焊接接頭沿熔合線開裂。研究和掌握異種鋼焊接接頭在高溫長時(shí)作用下性能變化規(guī)律，對保證高溫金屬部件的安全運(yùn)行具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
[0004]常規(guī)的異種鋼焊接接頭測試試樣包括焊縫、熱影響區(qū)及母材。異種鋼焊接接頭性能影響其安全運(yùn)行，為研究其性能，通常需要對焊接接頭進(jìn)行性能檢測，常規(guī)的拉伸檢測包括常溫拉伸、高溫拉伸及持久強(qiáng)度等試驗(yàn)方法。由于焊縫兩側(cè)金屬材料的不同以及焊縫金屬強(qiáng)度遠(yuǎn)高于母材及熱影響區(qū)，常規(guī)拉伸試樣一般均斷在低合金鋼側(cè)的焊縫熱影響區(qū)，與實(shí)際運(yùn)行時(shí)沿低合金側(cè)熔合線開裂不符。且測試段橫截面積一般恒定不變，無法獲得異種鋼焊接接頭融合線附近金屬對缺口的敏感性。
[0005]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣，保證試樣的斷裂發(fā)生在低合金側(cè)熔合線上，從而準(zhǔn)確測得異種鋼焊接接頭的強(qiáng)度及其缺口敏感性。
[0007]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣，所述測試試樣包括兩端的夾持部及位于所述夾持部之間的測試部;所述測試部上具有一焊縫，位于所述焊縫第一側(cè)的所述測試部上具有第一熔合線，位于所述焊縫第二側(cè)的所述測試部上具有第二熔合線;所述第一熔合線與所述測試部邊緣的交界處設(shè)有缺口；所述缺口具有一尖端，所述尖端正對于所述第一熔合線處。
[0008]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述缺口位于所述測試部的長度方向的中間位置。
[0009]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述缺口位于所述測試部的寬度方向的一側(cè)。
[0010]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述測試試樣為平板狀，所述夾持部及所述測試部垂直于長度方向的橫截面為矩形。
[0011]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，兩端的所述夾持部結(jié)構(gòu)相同，所述夾持部的寬度為25mm、長度為30mm;所述測試部的寬度為10mm;所述測試部的厚度與所述夾持部的厚度均為；所述測試部的長度為15mm-30mm ；所述夾持部與所述測試部之間設(shè)有在寬度方向上內(nèi)凹的圓滑過渡段;所述夾持部上設(shè)有銷釘孔;所述測試試樣的總長度為110mm-130mmο
[0012]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述缺口為V形缺口，所述缺口的深度為2mm-3mm，所述缺口的兩個(gè)側(cè)面的夾角為60°，所述缺口的尖端半徑為0.05mm-lmm。
[0013]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述焊縫處的材料為焊縫金屬，所述焊縫第一側(cè)的材料為低合金鋼;所述焊縫第二側(cè)的材料為高合金鋼;所述第一熔合線為低合金鋼與焊縫金屬的交界線;所述第二熔合線為高合金鋼與焊縫金屬的交界線。
[0014]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述焊縫為原始異種鋼焊縫的中間部位或原始異種鋼焊縫的上部或原始異種鋼焊縫的下部。
[0015]由上所述，本實(shí)用新型的測試試樣將缺口設(shè)置在第一熔合線上，也即低合金鋼與焊縫金屬的交界線上，且缺口的尖端正對于所述第一熔合線處，更優(yōu)選的將第一熔合線設(shè)置在測試部的中間，能夠保證測試試樣沿著第一熔合線開裂，與實(shí)際使用時(shí)的開裂情況相一致，從而測得異種鋼焊接接頭強(qiáng)度及其對缺口的敏感性?？蔀樵u估異種鋼焊接接頭在高溫高壓下長期運(yùn)行的安全性提供依據(jù)。解決了傳統(tǒng)試樣無法測量異種鋼焊接接頭熔合線處對缺口的敏感性等問題，同時(shí)試樣加工簡單，試驗(yàn)過程與常規(guī)拉伸試驗(yàn)方法基本相同。
【附圖說明】
[0016]以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0017]圖1:為本實(shí)用新型中焊縫取自原始異種鋼焊縫中間部位的測試試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2:為圖1中I處缺口的局部放大示意圖。
[0019]圖3:為本實(shí)用新型中焊縫取自原始異種鋼焊縫下部的測試試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4:為本實(shí)用新型中焊縫取自原始異種鋼焊縫上部的測試試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0022]由于異種鋼焊接接頭在低合金鋼熔合線處常存在氧化裂紋，并在應(yīng)力作用下逐漸擴(kuò)展，直至發(fā)生破壞。因此需要一種測試試樣能準(zhǔn)確測得異種鋼焊接接頭強(qiáng)度及其對缺口的敏感性。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種異種鋼焊接接頭高溫強(qiáng)度及缺口敏感性測試試樣10，該測試試樣10包括兩端的夾持部2及位于夾持部2之間的測試部1;測試部1上具有一焊縫3;圖中的左右方向?yàn)闇y試試樣10的長度方向，焊縫3在長度方向上具有一定的長度。位于焊縫3第一側(cè)的測試部1上具有第一熔合線4，位于焊縫3第二側(cè)的測試部1上具有第二熔合線5;第一熔合線4與測試部1邊緣的交界處設(shè)有缺口 6，第一熔合線4在測試部1內(nèi)延伸，并與測試部1的外壁相交，在測試部1的外壁形成交界線，缺口 6即設(shè)在交界線處。缺口 6具有一尖端，尖端正對于第一熔合線4處。因?yàn)樵撊笨?6設(shè)置在第一熔合線4上，且缺口 6的尖端正對于第一熔合線4處，因此能夠保證測試試樣10沿著第一熔合線4開裂，與實(shí)際使用時(shí)的開裂情況相一致，從而測得異種鋼焊接接頭強(qiáng)度及其對缺口的敏感性。
[0023]更優(yōu)選的，該缺口6位于測試部1長度方向的中間位置。這樣設(shè)置更有利于保證測試試樣10沿著第一恪合線4開裂。
[0024]作為其中一種具體實(shí)施例，該測試試樣10兩端的夾持部2結(jié)構(gòu)相同，夾持部2為平板狀，夾持部2垂直于長度方向的橫截面為矩形；測試部1也為平板形，測試部1垂直于長度方向的橫截面c為矩形。夾持部2的寬度為25mm、長度