（4）堆焊层评定最小厚度(见图3.16)：1）当在焊态表面上进行分析时，则从熔合线至焊态表面的距离a为堆焊层评定最小厚度。2）当在清除焊
态表面层后的加工表面上进行分析时,则从熔合线至加工表面的距离b为堆焊层评定最小厚度。3）从侧面水平钻孔采取屑片进行分析时，则从熔
合线至钻孔孔壁上沿的距离c为堆焊层评定最小厚度。图3-16堆焊金属化学成分分析取样部位和评定最小厚度示意图5焊缝及热影响
区硬度测量具体测量方法和步骤见第1章图1-4、图1-5和1.3.2.1F（d）内容，另外可以按GB/T2654-2008
《焊接接头硬度试验方法》标准进行[6]。思考题1、Q345Rδ20mm板对接焊缝按NB/T47014进行工艺评定，确定钢板下
料尺寸？（提示：拉伸、弯曲、冲击）2、0Cr19Ni10δ5mm板对接焊缝按NB/T47014进行工艺评定，确定钢板下料尺寸？
（提示：拉伸、弯曲、除低温压力容器外不必做冲击）3、Q345Rδ40mm板对接焊缝，X型对称坡口采用埋弧焊；X型对称坡口，中间
采用焊条电弧焊打底（焊缝金属5mm）+埋弧焊两种情况下，冲击试样取样位置如何确定？4、Q235A表面采用MIG焊，ER308焊丝
堆焊耐刨层，确定试板尺寸和试样数量，以及堆焊层化学成分如何检测？30本章结束谢谢观看31第四章焊接缺陷第三章焊接试
件性能检验第三章焊接试件性能检验第四章焊接缺陷第3章焊接试件性能检验11试件制备1.1母材、焊接材料、坡口和试件
的焊接必须符合焊接工艺指导书的要求1.2试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求(1)对接焊缝试件对接焊缝试件取样图见图3-1
和拉伸试样形式见图3-2。图3-1板对接焊缝试件取样图图3-2紧凑型板接头带肩板形试样板状对接和管子对接焊缝试验项目和
数量见表3-2。试件尺寸确定步骤：（1）板状对接试件A：宽度应根据拉伸试验设备夹头距离、拉伸断裂
时最大拉应力（由材料抗拉强度、试样宽度和厚度三个因素决定，它决定了夹持端的长度）来确定。B：长度应根据拉伸试样
、弯曲试样、冲击试样等检查项目数量、试样形式、试样制取的加工方法确定，并且还要考虑试板两端各25mm舍弃和检查不合格时应重新取样进
行复试需要的长度。（2）管子对接焊缝试件A：管子长度管子对接时，管子长度也由拉伸试验设备夹头距
离、拉伸断裂时最大拉应力来确定。B：对接接头数量管子对接时，应根据管子直径和试样数量来确定对接接头数量。
试样数量也应根据拉伸试样、弯曲试样、冲击试样等检查项目及数量、试样形式确定，并考虑复试试样所需准备的试件。3例题1：Q235
A、δ10钢板对接，焊后应进行2个拉伸、4个侧弯、焊缝和热影响区各3个冲击，请确定试件尺寸。试件宽度：焊缝坡口采用
单V型，焊缝宽度约在15～20mm；根据图3-2，则试样长度应为20mm+12mm+33mm（R25圆弧）+50mm（两侧夹持端总
长）=105mm；试样拉伸试验机夹头距离100～200mm。由此，可将试件宽度定为120～150mm。试件长度：64m
m（2个拉伸试样宽度）+40mm（4个侧弯试样宽度）+60mm（6个冲击试样宽度）+12×4mm（13个切口，切口宽度按铣床加工4
mm计算）+50mm（试件两端各25mm舍弃）+100～150mm（复试试样需要）=320～370mm，实际可取400mm。若采用
气割取样，则割口6～8mm且还需加工去除气割造成的热影响区（10mm左右），则试件长度应不小于500mm。所以，钢板的
下料尺寸为500×60～75mm，两块钢板拼接后试件的尺寸为500×120～150mm。4例题2：20、Φ25×3mm管子对接
，焊后应进行2个拉伸、面弯和背弯各2个，请确定试件长度和数量。试件管子长度：如上例所述，取120～150mm。
接头数量：可采用整管拉伸，由于1个整管就可以代表2个拉伸，则拉伸试验所需接头数量为1；直径为Φ25mm，弯曲试样可以四等分，分别
进行面弯和背弯，则弯曲试验所需接头数量为1；再考虑1个复试用试件。所以，最终接头数量确定3个即可。（2）角接焊缝试件板
板角接、管板角接和管管角接，试件的数量和尺寸符合图3-3和图3-4即可。A：板材角焊缝试件尺寸见表3-1和图3-3。
B：管材角焊缝试件，可用管—板或管—管试件，如图3-4所示。表3-1板材角焊缝试件尺寸翼板厚
度T1腹板厚度T2≤3T1
＞3≤T1，但不小于3图3-3板材角焊缝试件及试样图3-4
管材角焊缝试件（3）耐蚀堆焊试件尺寸试件应不小于150mm×150mm，堆焊宽度等于或大于38mm，长度应满足
切取试样要求，见图3-5。7图3-5板状耐蚀堆焊试件2对接焊缝试件和试样的检验2.1试件检验项目外观
检查、无损检测、力学性能试验。外观检查和按NB/T47013进行无损检测结果不得有裂纹。2.2力学性能试验
力学性能试验项目包括拉伸试验、冲击试验(当规定时)和弯曲试验。（1）力学性能试验项目和取样数量可参照表3-2的规定。（2）当试
件采用两种或两种以上焊接方法(或焊接工艺)时：拉伸试样和弯曲试样的受拉面应包括每—种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝金属；当规定做冲击
试验时，对每—种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝区和热影响区都要做冲击试验。8表3-2力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量试
件母材的厚度/mm试验项目和取样数量，个拉伸试验弯曲试验2)冲击试验4)5)拉伸1)面弯背弯
侧弯焊缝区热影响4)T＜1.5222———1.5≤T≤10222—3310＜T＜202
223）33T≥202——4331)—根管接头全截面试样可以代替两个板形试样。2)当试件焊缝两侧的母材
之间或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。纵向弯曲时只取面弯和背弯试样各2个。3)可以
用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样。4)当焊缝两侧母材的钢号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。5)当无法制备5
mm×l0mm×55mm小尺寸冲击试样时，免做冲击试验。2.3力学性能和弯曲性能试验的取样要求（1）试件允许避开缺陷制
取试样，取样位置按（3）、（4）的规定。（2）试样去除焊缝余高前允许对试样进行冷校平。（3）板材对接焊缝试件上试样
取样位置见图3-1。（4）管材对接焊缝试件上试样取样位置见图3-6。图3-6管材对接焊缝试件上试样位置图2.4拉
伸试验（1）取样和加工要求A：拉伸试样应包括试件上每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝金属和热影响区。
B：试样的焊缝余高应以机械方法去除，使之与母材齐平。C：厚度小于或等于30mm的试件，采用全厚度试样进行试
验。试样厚度应等于或接近试件母材厚度T。D：当试验机受能力限制不能进行全厚度的拉伸试验时，则可将试件在厚度方向上均匀
分层取样，等分后制取试样厚度应接近试验机所能试验的最大厚度。等分后的两片或多片试样试验代替—个全厚度试样的试验。11（2
）试样形式A：紧凑型板接头带肩板形试样(见图3-2)适用于所有厚度板材的对接焊缝试件。B：紧凑型管接头带肩
板形试样型式I(见3-7)适用于外径大于76mm的所有壁厚管材对接焊缝试件。C：紧凑型管接头带肩板形试样型式II(见图
3-8)适用于外径小于或等于76mm的管材对接焊缝试件。D：管接头全截面试样(见图3-9)适用于外径小于或等于76mm
的管材对接焊缝试件。图3-7紧凑型管接头带肩板形拉伸试样型式I图3-8紧凑型管接头带肩板形拉伸试样型式II
（3）试验方法拉伸试验按GB/T228规定的试验方法测定焊接接头的抗拉强度、断后伸长率。A：合格指标
a试样母材为同种钢号时，钢质母材每个（片）试样的抗拉强度应不低于母材钢号标准规定值的下限值；铝质母材类别为Al-1、Al
-2、Al-5（分类见NB/47014-2011表1）的母材抗拉强度最低值，等于其退火状态标准规定的抗拉强度下限值；铝质母材类别为
Al-3的母材规定的抗拉强度最低值见表3-3；钛质母材规定的抗拉强度最低值，等于其退火状态标准规定的抗拉强度下限值。13表3
-3Al-3类铝材规定的抗拉强度最低值牌号及状态规定的抗拉强度最低值，MPa6A02(T4焊、T6焊)1656061(
T4焊、T6焊)1656063(T5焊、T6焊)118b试样母材为两种钢号时，每个（片）试样的抗拉强度应不低于
两种钢号标准规定最低值的较小值。c若规定使用室温抗拉强度低于母材的焊缝金属，其每个（片）试样的抗拉强度应不低于焊缝金属
规定的抗拉强度最低值。d同—厚度方向上的两片或多片试样拉伸试验结果平均值应符合上述要求，且单片试样如果断在焊缝或熔合线
以外的母材上，其最低值不得低于母材钢号标准规定值下限的95％(碳素钢)或97％(低合金钢和高合金钢)。图3-9管接头全截面拉
伸试样2.5弯曲试验（1）试验要求弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝金属和热影响区。
（2）试样的形式和加工A：试样的焊缝余高应采用冷加工方法去除，面弯、背弯试样的拉伸表面应齐平，试样受拉伸表面不应
有划痕和损伤。B：面弯和背弯试样见图3-10和表3-4。。a表3-4中序号为1的母材类别：
当T＞3mm时，取S=3mm，从试样受压面去除多余厚度；当T≤3mm时，S尽量与T相等或接近。b表3
-4中序号为1以外的母材类别：当T＞10mm时，取S=10mm，从试样受压面去除多余厚度；当T≤1
0mm时，S尽量与T相等或接近。c板状及外径φ＞100mm管状试件，试样宽度B=38mm；当管状试件外径φ为50mm～
100mm时，则B=（S+φ/20）mm，且8mm≤B≤38mm；当管状试件外径10mm≤φ＜50mm时，则B=（S+φ/10）m
m，且最小为8mm；或φ≤25mm时，则将试件在圆周方向四等分取样。C：横向侧弯试样见图3-11。
a当试件厚度T为10～＜38mm时，试样宽度B接近或等于试件厚度。试样的厚度分另为3mm（表3-4中序号为1的母材类别）或1
0mm（表3-4中序号为1以外的母材类别）。b当试件厚度T≥38mm时，允许沿试件厚度方向分层切成宽度为20～38m
m等分的两片或多片试样的试验代替—个全厚度侧弯试样的试验，或者试样在全宽度下弯曲。16表3-4弯曲试验条件及参数17焊
缝两侧母材类别号试件厚度S/mm弯心直径D/mm座间距离mm弯曲角度(°)Al-3与Al-1、Al-2、Al-3、Al-
5相焊；用AlS-3类焊丝焊接Al-1、Al-2、Al-3、Al-5（各自焊接或相互焊接）。35058180＜316.
5S18.5S+1.5Al-5与Al-1、Al-2、Al-5相焊106689＜106.6S8.6S+3Ti-1
1080103＜108S10S+3Ti-210100123＜1010S12S+3除以上所列类别母材、铜及
铜合金外，断后伸长率标准规定值下限等于或大于20%的母材类别。104063＜104S6S+3注：表内母材类别按NB/
T47014-2011表1规定。（3）试验方法A：弯曲试验按GB/T232或GB/T2653和表3-4规定的
试验方法测定焊接接头的完好性和塑性。B：试样的焊缝中心应对准弯心轴线。侧弯试验时，若试样表面存在缺陷，则以缺陷较严重—
侧作为拉伸面。C：弯曲角度应以试样承受载荷时测量为准。D：除表3-4所列的母材类别以外，当断后伸长率δ标准
规定值下限小于20％的母材，若按表3-4序号5规定的弯曲试验不合格而其实测值δ＜20%，则允许加大弯心直径重新进行试验，此时弯心直
径等于S（200-δ）/2δ（δ为断后伸长率的规定值下限乘以100），支座间距离弯心直径加上(2S+3)mm。E：横向弯曲试验
时，焊缝金属和热影响区应完全位于试样的弯曲部分内。（4）合格指标试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面上的焊缝和热影响区
内，沿任何方向不得有单条长度大于3mm的开口缺陷，试样的棱角开口缺陷不计，但由未熔合、夹渣或其他内部缺欠引起的棱角开口缺陷长度应计
入。若采用两片或多片试样时，每片试样都应符合上述要求。图3-11横向侧弯试样图3-1
0面弯和背弯试样2.6冲击试验（1）试验要求对每种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝区和热影响区都要经受夏比V型冲
击缺口冲击试验。（2）试样A：试样取向：试样纵轴应垂直于焊缝轴线，夏比V型冲击缺口轴线垂直于母材表面。
B：取样位置：在试件厚度上的取样位置见图3-12。C：缺口位置：焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上。
热影响区试样的缺口轴线至试样轴线与熔合线交点的距离K大于零，且应尽可能多的通过热影响区，详见图3-13。20（3）试样形
式、尺寸和试验方法应符合GB/T229的规定，见图3-15和表3-5。当试件尺寸无法制备标准试样（宽度为10mm）时，则应依次制
备宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样。（4）合格指标A：冲击试验温度：当没有规定时，试验温度不高于试件
母材的最低试验温度。B：钢质焊接接头每个区3个标准试样为—组的冲击吸收功平均值应不低于母材标准规定的下限值，且不得小于
表3-6中的规定值，至多允许有1个试样的冲击吸收功低于规定值，但不低于规定值的70％；铬镍奥氏体钢试样还应提供侧向膨胀量。
C：含镁量超过3%的铝镁合金焊接接头，其焊缝区区3个标准试样为—组的冲击吸收功平均值应不低于母材标准规定的下限值，且不得小于2
0J，至多允许有1个试样的冲击吸收功低于规定值，但不低于规定值的70％。D：宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样的
冲击功指标，分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。21图3-13热影响区冲击试样缺口轴线位置图3-14热影响区冲击试
样缺口取样位置确定示意图图3-12冲击试样位置图图3-15夏比冲击试样形式表3-6钢材及奥氏体不锈钢焊缝的冲击功
最低值材料类别钢材标准抗拉强度下限值，Rm(MPa)3个标准试样冲击功平均值，KV2(J)碳钢和低合金钢≤450≥20
＞450～510≥24＞510～570≥31＞570～630≥34＞630～690≥38奥氏体不锈钢焊缝≥
312.7复验（1）力学性能检验有某项目不合格时，允许从原试件上对不合格项目取样复验。A：复验项目分为：拉
伸试验、面弯试验、背弯试验、侧弯试验、焊缝区冲击试验和热影响区冲击试验；B：拉伸试验和弯曲试验的复验试样数量为原数量的
2倍；C：冲击试验的复验试样数量为一组3个。（2）试样、试验方法和合格指标。A：复验试样的切取位置、
试样制备、试验方法仍然遵守前面的规定。B：伸试验和弯曲试验的合格指标仍按原规定，复验试样全部合格，才认为复验合格。
C：冲击试样的合格指标为：前后两组6个试样的冲击功平均值不应低于规定值，允许有2个试样小于规定值，但其中小于规定值70%的
只允许有1个。243角焊缝试件和试样的检验3.1检验项目：外观检查、金相检验(宏观)。外观检查不得有裂
纹。3.2金相检验(宏观)（1）方法A：板材角焊缝试样a试件两端各舍去20mm，然
后沿试件纵向等分切取5块试样。b每块试样取—个面进行金相检验，任意两检验面不得为同—切口的两侧面。B
：管材角焊缝试样a将试件等分切取4块试样，焊缝的起始和终了位置应位于试样焊缝的中部。b每块试样取—个
面进行金相检验，任意两检验面不得为同—切口的两侧面。（2）合格指标A：焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得有
裂纹、未熔合。B：角焊缝两焊脚之差不宜大于3mm。254耐蚀堆焊试件和试样的检验
4.1检验项目渗透检测、弯曲试验和化学成分分析。4.2渗透检测方法可采用着色法和荧光法，检验
方法按NB/T47013的规定，检测结果不得有裂纹。4.3弯曲试验（1）取样方法A：在渗透检测合格的
试件上切取4个侧弯试样，可在平行和垂直于焊接方向各切取2个，也可4个试样都垂直于焊接方向，取样位置如图3-14。B：试
样宽度至少应包括堆焊层全部、熔合线和基层热影响区，试样尺寸参照图3-11。C：当试件T≥25mm时，则试样宽度(连同堆焊
层)＞25mm；当试件T＜25mm时，则试样宽度(连同堆焊层)等于T。（2）试验方法试验按GB／T232和表3-7的规定进行，若试样存在缺陷则取缺陷较严重的—侧作为拉伸面。表3-7堆焊试样弯曲试验尺寸规定（3）合格指标弯曲试验后在试样拉伸面上的堆焊层不得有大于1.5mm的任—裂纹或缺陷；在熔合线上不得有大于3mm的任—裂纹或缺陷。试样厚度S,mm弯心直径D,mm支座间距离,mm弯曲角度,(o)1040631804.4化学成分分析（1）取样位置在耐蚀堆焊试件中部堆焊层横截面上取样(见图3-5)。（2）测定方法（见图3.16）直接在堆焊焊层焊态表面上测定，或从焊态表面制取屑片测定；在清除焊态表面后的加工表面上测定，或从加工表面制取屑片测定；从堆焊层侧面水平钻钆采集屑片测定。（3）分折方法和合格指标按有关技术文件规定在技术文件没有规定时，合格指标按达到耐蚀性要求规定的化学成分。一般情况下，堆焊层化学成分符合堆焊焊接材料熔敷金属化学成分标准规定值即为合格。28第四章焊接缺陷第三章焊接试件性能检验第三章焊接试件性能检验第四章焊接缺陷 |
|
