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焊接工艺对低温钢SA516GR60焊接接头组织和性能的影响（专业）材料加工工程。声明：知识水坝论文均为可编辑的文本格式PDF，请放心下载使用。需要DOC格式请发豆丁站内信。
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焊接工艺对低温钢SA516GR60焊接接头组织和性能的影响
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3秒自动关闭窗口（四）试验结果对比；由于冲击试样尺寸及缺口形状对冲击吸收功影响非常大；（五）试验报告；冲击试验报告应包括如下内容：；（1）所采用的试验方法标准号；；（2）试验材料种类及标志；（3）试样尺寸及类型；（4）试验温度；（5）试验机打击能量；（6）冲击吸收功；（7）韧脆转变温度（必要时）；（8）试验日期；五、影响冲击性能测定的主要因素；由于金属材料的冲击性能和韧脆转
（四）试验结果对比
由于冲击试样尺寸及缺口形状对冲击吸收功影响非常大，所以不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比，也不能换算。
（五）试验报告
冲击试验报告应包括如下内容：
（1）所采用的试验方法标准号；
（2）试验材料种类及标志
（3）试样尺寸及类型
（4）试验温度
（5）试验机打击能量
（6）冲击吸收功
（7）韧脆转变温度（必要时）
（8）试验日期
五、影响冲击性能测定的主要因素
由于金属材料的冲击性能和韧脆转变温度对材料内部组织结构、宏观缺陷及试验条件都很敏感，因此，影响冲击试验结果的因素很多，其中主要的影响因素有以下几种。
一、与材料有关的因素
样品本身的化学成分、金相组织、晶粒度及是否含有夹渣、偏析、白点、裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷或过热、过烧、回火脆性等热加工缺陷都对试样的冲击性能产生影响，这正是冲击试验得到广泛使用的原因所在，从而也使冲击试验结果的离散性较大。试验人员可以通过对这些材料性能的了解，分析和解释试验数据，判断试验结果的准确性。
二、 与样品取样和制备有关的因素
（一）样品的取样方向
工程上使用的金属材料，大多是轧制而成的，由于轧制时产生纤维组织对冲击值有较大影响，因此，沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击值较高；垂直于轧制方向取样，顺着轧制方向开缺口，冲击值较低。因此，冲击样品的取
样方向应按照产品标准和有关协议的要求进行。
（二）缺口的加工质量
冲击试样的缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度决定着缺口附近的应力集中程度，从而影响该试样的缺口冲击性能。
缺口深度对冲击性能的影响:
缺口深度/mm
高能量试样/J
中能量试样/J
低能量试样/J 2.0±0.025
缺口根部半径对冲击性能的影响:
高能量试样/J
中能量试样/J
低能量试样/J
0.25±0.025
冲击试验标准对试样缺口的尺寸及位形公差做了严格的规定，在加工中必须注意保证这几个尺寸参数。此外，缺口根部的表面质量对冲击试验结果也有一定的影响，缺口根部表面的加工硬化、尖锐的加工痕迹特别是与缺口轴线平行的加工痕迹和划痕会明显使试样的冲击性能下降。
（三） 试样的尺寸
增加试样的宽度或厚度会使金属在冲击中塑性变形体积的增加，从而导致试验冲击吸收功的增加。但是，尺寸的任何增大，特别是宽度的增加，会使约束程度增加，导致脆性断裂，降低冲击吸收功。
一、 与试验机有关的因素
（一） 试验机的精度
冲击试验机能量指示装置的相对误差尤其是能量指示装置的回零差对冲击试验结果有直接影响。
（二） 摆锤与机架的配合
摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于获得准确试验结果有很大的影响。当冲击刀刃偏离支座跨距中心时，冲击刀刃不能打击在冲击试样缺口中心线上，这将使吸收功增加。
二、 与试验过程有关的因素
（一） 试验温度
对于大多数材料，冲击吸收功随温度而变化，因此，温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可能影响试验结果。
（二） 冲击试样的定位
试样安放的位置，如果使试样缺口轴线偏离支座跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面最小处，将会造成冲击吸收功偏高。一般来说，只有当试样缺口轴线与支座跨距中心偏离超过0.5mm时，对试验结果才有明显影响。
六、夏比冲击试验步骤
冲击样坯的切取应按产品标准或GB2975的规定执行，试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能，标准夏比冲击试样尺寸长55±0.6，横截面积10±0.05×10±01。
首先接通电源开关，指示灯影亮，然后把手动控制盒上的开关拨至“开”处，按“取摆”按钮，摆锤应逆时针转动，上升至定位位置后电机会停转，需要冲击时，现按“退销”，再按“冲击”，摆锤开始运动“冲击－自动扬摆－挂摆”。
3.检查空击指针回零和能量损失。
在摆锤处于挂摆状态时，把指针拨至最大能力值，在不放试样的情况下按“冲击”，看指针能否转至零刻线处，回零差不应超过最小分度值的四分之一。检查能力损失，不放试样的情况下作冲击试验，当第一次摆锤摆到最高时，用手迅速将指针拨回到标度盘的最左边位置，待摆锤第二次将指针推到标度盘的右边后，即可记下指针指示的数值，两次之差除以2，即为摆动过程中消耗于摩擦阻力的能量。对于300J的摆锤，能量损失不应大于1.5J，150J摆锤，能量损失不应大
4.放置试样。
缺口背面对向摆锤刀刃，缺口与摆锤刀刃直线放置。
按照“取摆－退销－冲击－自动挂摆”进行试验，重复3次，读数并做好记录，冲击试验完后可直接从标度盘上读出消耗于冲击试样的功的数值，不必另行计算。
试验完后长按“放摆”，摆锤缓慢回落至铅垂状态后松开，然后将手动控制杆拨至“关”处，最后断开机身上的电源空气开关。 七、其他
试样开缺口的目的是为了使试样在承受冲击时在缺口附近造成应力集 中， 使塑性变形局限在缺口附近不大的体积范围内， 并保证试样一次就被冲断且使断裂就发生在缺口处。
α K 值对缺口的形状和尺寸十分敏感， 缺口愈深、 愈尖锐， α K 值愈低，材料的脆化倾向愈严重。因此，同种材料用不同缺口试样测定的α K 值。对于不同尺寸和缺口的试样，所得结果不能互相换算和比较。
冲击韧性指材料在受到外加冲击负荷的作用下，断裂时消耗的功除以试样缺口断面面积而得到的商值，即在规定温度下，试样抵抗冲击载荷时所吸收的能量。单位为焦耳 。
冲击韧性的高低，取决于材料有无迅速塑性变形的能力。冲击韧性高的材料，一般都有较高的塑性。但塑性指标高的材料不一定都有高的冲击韧性。这是因为在静负荷下，能够缓慢塑性变形的材料在冲击负荷下不一定能迅速发生塑性变形。冲击韧性是强度与塑性的综合指标，是强度和塑性两者的函数，但塑性对韧性的影响更大些。`
冲击试样中的缺口形式主要有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×
10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。
目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。U形缺口测得的冲击韧性与V形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。&
包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、行业资料、各类资格考试、外语学习资料、中学教育、夏比冲击试验31等内容。　
　4 夏比冲击试验测量不确定度评定报告 1 概述 1.1 主要仪器 JB-300B 济南时代试金仪器有限公司,冲击刃口 R=2mm。 1.2 环境条件 环境温度 23℃,最大温度变化... 　适用范围 本标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法 (V 型和 U 型缺口试样) 。本标准不包括仪器化冲击试验方法,这部分内容在 GB/ T 19748-... 　EN0金属材料―夏比冲击试验_材料科学_工程科技_专业资料。英国标准 BS EN 10 045-1:1990 金属材料的夏比冲击试验―第一部分:试验方法( V 形缺口和... 　金属系列冲击试验 一、 试验目的与要求通过测定低碳钢、工业纯铁和 T8 钢在不同温度下的冲击吸收功,观察比较 金属韧脆转变特性。 参照 GB229-金属夏比缺口冲击... 　5.2 构件试验频率 5.2.1 钢板―每个轧制钢板都应进行夏比 V 型缺口冲击试验,一组 3 个试验,除非材料通过 回火、淬火热处理过,应在热处理过的钢板上取样。... 　部T面积,计算出断口晶状区面积百T比 三. 试验材料、试样、以及设备仪器 2.1 按照相关国标标准 GB/T229-1994 (金属夏比缺口冲击试验方法)要求完成试验测量... 　2 术语与定义 夏比冲击试验:用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击, 测量试样折断时的冲击吸收功。 冲击吸收功:规定形状和尺寸的试样在冲击... 　四、试验准备内容 1、试验材料与试样 根据国标规定,试样需符合 GB/T229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法试样制备 的标准。 1)试验材料:低碳钢 Q235、工业纯铁和... 　部分面 积,计算出断口晶状区面积百分比 三. 试验材料、试样、以及设备仪器 2.1 按照相关国标标准 gb/t229-1994 (金属夏比缺口冲击试验方法)要求完成试验测量 ...　　摘 要：随着我国经济建设的不断深入，制造业有了巨大的发展，不同牌号的钢板作为造船、造桥、造车、制造压力容器甚至军工产业" />
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钢板取样方向对力学性能(拉伸、夏比冲击)检测结果的影响
2013年5期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：随着我国经济建设的不断深入，制造业有了巨大的发展，不同牌号的钢板作为造船、造桥、造车、制造压力容器甚至军工产业的重要材料，其质量的好坏不仅关系到创造经济价值的多少，甚至影响到了安全生产。对于钢板质量的检测显得尤为重要，在实际检测过程中，由于部分企业管理不到位，工程监理对钢板取样标准不了解，以及钢板定尺寸采购等原因，未能按国家标准规定的轧制方向截取试验样坏，导致试验结果产生差异。本文就将介绍拉伸和夏比冲击试验中，钢板的不同取样方向对于力学性能（拉伸、夏比冲击）检测结果的影响。 中国论文网 /1/view-5612255.htm　　关键词：钢板；拉伸试验；夏比冲击试验；检测结果；取样方向 　　引 言：对于钢板质量的检验包括力学性能检验和化学成分检验。钢板的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、冲击韧性以及疲劳强度等，这些力学性能决定了此种钢板的使用性能。钢板的强度是最重要的质量指标，强度依据拉伸试验得到的应力应变曲线进行表征。钢板的另一重要力学性能指标-冲击韧性通过夏比冲击冲击试验取得。对钢板这种金属材料进行取样检测时，由于材料内部结构的差异，导致不同取样方向对力学性能（拉伸、夏比冲击）检测结果有一定的影响，本文就将此问题进行研究。 　　一、力学性能试验简介 　　力学性能试验是对材料的各种力学性能指标进行测定的一门科学，其测试的对象称为试样。钢板的力学性能试验主要进行以下两方面试验：①拉伸试验：拉伸试验可测定钢板的强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，屈服强度分上屈服强度ReH（Mpa）和下屈服强度ReL（Mpa），工程上通常采用下屈服强度ReL（Mpa）；另外工程上有许多金属材料没有明显的屈服点，通常把该种材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用Rp0.2 （Mpa）表示。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用Rm（Mpa）表示。塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不致破坏的能力，常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。延伸率又叫断后伸长率，是指试样受拉伸载荷断裂后，标距内的残余伸长同原始标距比值的百分数，用A%表示。断面收缩率是指试样在受拉伸载荷拉断后，断面缩小的面积同原截面面积比值的百分数，用Z%表示。②夏比冲击试验：夏比冲击试验是将具有规定形状、尺寸和缺口类型的试样，放在冲击试验机的试样支座上，使之处于简支梁状态，然后用规定高度和重量的摆锤对试样进行一次性打击，实质上就是通过能量转换过程，测量试样在这种冲击力下折断时所吸收的功。 　　二、取样的原则 　　1.取样对于力学性能结果的影响 　　取样部位、取样方向以及取样数量是对材料性能判断影响较大的三个因素，称为材料取样三要素。由于金属材料在冷热变形加工过程中材料内部的各种缺陷和金属组织不均匀，变形量也不会处处均匀，所以在产品的不同部位取样时，力学性能试验结果必然不尽相同。比如较厚的钢板中心位置的抗拉强度就会低于其它部位的抗拉强度，同时其它的力学特性也会受到影响。所以在对金属材料取样时，不同的取样部位对于金属整体材料性能检测效果是有一定影响的。钢材轧制或者锻造时，金属沿主加工变形方向流动，晶粒被拉长并排成行，并且夹杂的其它物质也同时沿主加工变形方向排列，由此会造成材料性能的方向性差异。比如钢板这种金属板材，纵向试样下屈服强度通常要高于横向试样，断面收缩率也大于横向试样。在对产品检验取样时，样品数量的多少对产品质量的判断也很关键，样品数量小，检验结果的代表性就差，但如果取样数量多，则会造成人力、材料和时间的浪费，所以为了确定最小取样数量，需要根据实验类型、产品和材料性能的用途、实验结果的分散性以及经济因素对具体问题进行具体分析，如金属材料夏比冲击性试验结果往往比较分散，一般至少每次取三个试样（焊接工艺评定时取六个，焊接材料的熔敷金属试验取五个），实验后进行分析。 　　2.样品的主要代表性 　　由于金属材料试验时取样部位、取样方向对于试验结果都有影响，所以必须对取样的部位和方向做统一的规定，这样不同的人和不同的实验室对于同一产品所做的力学性能试验结果才能够彼此做比较。我国国家标准GB/T《钢及钢产品力学性能取样位置及试样制备》对钢和钢产品力学性能试样的取样方向和位置做了一般性的规定。此外，不少金属产品标准和协议也都根据产品的特点明确了取样方向和部位，这些标准规定取样部位，有的是出于取样较为方便，如金属线材，规定两头部位取样。有的是出于该部位能代表产品的平均性能，如大直径的圆钢，中心的强度比较靠近表面部位，故把半径的一半部位规定为取样位置。如果在实际零部件上取样时，一般取其最常用、最危险、最薄弱的部位，因为最薄弱、最危险处最容易产生损坏。此外，还应该考虑试样的受力状态与实物受力状态相一致，否则试验就失去了意义。 　　3.取样的方法 　　常用的样坯切取方法有锯切法、冷剪法、火焰切割法、砂轮片切割法等。当采用火焰切割法取样时，必须留有足够的加工余量，因为材料是在活氧下融化而使样坯从整体中分离出来，在融化区附近，材料承受一个从熔点到相变点以下大温度区域，这一局部的高温将会引起材料性能的很大变化，这一区域叫做热影响区，因此，必须通过机械加工的方式将试样的热影响区部分材料去除，以不影响试样的性能。这一余量的规定为：一般应不小于钢产品的厚度或直径，但最小必须大于20mm。对于厚度或者直径大于60mm的钢材，其加工余量可根据供需双方协议适当减少。同理，采用冷剪切法切取样坯时，会在剪切边缘产生很大的塑性变形，厚度或直径越大，塑性变形的范围也会随之越大，塑性变形后的钢材在重新加荷时会提高屈服强度，降低塑性和韧性，因此，也必须通过机械加工将试样的冷硬化影响区部分材料去除，以不影三、取样方向对检测结果的影响 　　1.取样方向对力学性能-拉伸试验结果的影响 　　为了测试钢板不同取样方向对力学性能-拉伸试验结果的影响，我们在4组厚度为20mm 的Q345B钢板上各取纵向和横向样坯1组，加工为 　　由以上的试验结果可以看出，对于同一钢板不同取样方向拉伸试验取得的结果是不一样的，钢板的屈服强度、抗拉强度以及断后伸长率都不相同。 　　2.取样方向对力学性能-夏比冲击试验结果的影响 　　选取4组Q345qD钢板进行纵向和横向-20℃夏比冲击试验，结果如表2所示。 　　由以上比对可看出钢板的取样方向对钢板的力学性能-夏比冲击试验结果影响还是较大的。 　　3.未知取样方向如何试验 　　在实际检测工作中，由于部分企业管理不到位，工程监理对钢板取样标准不了解，以及钢板定尺寸采购等原因，不知道钢板的轧制方向或未能按国家标准规定方向取样的情况时有发生。通过以上实验我们知道不同取样方向对钢板的检测结果是有一定影响的，为了减少由于取样方向对试验结果的判别，我们对不明取样方向或不能按国家标准规定方向取样的钢板检测采取以下方式：1、如果送检样坯能够满足拉伸双向取样的，双向取样，以具有较低屈服强度数据的方向为钢板横向；2、如不能满足双向取样的，在试验报告中备注，取样方向不明，仅给出试验结果，不与国标比较判定；3、如因钢板定尺等原因只能纵向截取拉伸样坏的，在报告中备注，拉伸纵向取样，仅给出试验结果，不与国标比较判定。
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