《金屬材料焊縫破壞性試驗 焊件的熱裂紋試驗 弧焊方法 第1部分：總則GBT 41107.1-2021》全文詳細解讀

《金屬材料焊縫破壞性試驗焊件的熱裂紋試驗弧焊方法第1部分：總則GB/T41107.1-2021》全文詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4符號和縮略語5基本原理contents目錄6試驗類型7試驗概述8試驗應用概要參考文獻011范圍1.1適用對象本標準適用于金屬材料焊縫破壞性試驗中的熱裂紋試驗，特別是弧焊方法。涵蓋了焊縫金屬和母材在電弧焊接過程中熱裂紋的試驗方法和評估。1.2試驗目的旨在確立適用于熱裂紋試驗的術語、基本原理和試驗類型。提供試驗概述和試驗應用概要，為檢測人員提供基本信息和指導?！啊爸饕獞糜诤附庸に嚨难邪l(fā)、材料選擇以及焊接質量的控制和評估?？捎糜谠u估不同金屬材料在焊接過程中對熱裂紋的敏感性。1.3應用領域本標準主要關注弧焊方法下的熱裂紋試驗，其他焊接方法可能需參考相應標準。試驗結果受多種因素影響，如材料成分、焊接參數和試驗條件等，需綜合考慮。1.4標準限制022規(guī)范性引用文件本部分沒有規(guī)范性引用文件在《金屬材料焊縫破壞性試驗焊件的熱裂紋試驗弧焊方法第1部分：總則GB/T41107.1-2021》中，并未明確列出規(guī)范性引用文件。這可能是因為該標準是作為一個獨立的部分，主要提供了熱裂紋試驗的基本原則、試驗類型、試驗概述以及試驗應用概要的規(guī)定，而沒有直接引用其他具體的規(guī)范性文件。然而，在實際應用該標準時，可能還需要參考其他相關的國家或國際標準，以確保試驗的準確性和有效性。需要注意的是，雖然本部分沒有明確的規(guī)范性引用文件，但在進行熱裂紋試驗時，仍應遵循相關的安全規(guī)范和操作程序，以確保試驗過程的安全性和可靠性。同時，對于試驗中所使用的設備、材料以及試驗方法等，也應參照相應的國家或國際標準進行選擇和操作。此外，雖然本部分沒有規(guī)范性引用文件，但其他部分（如第3部分：外載荷試驗）可能存在規(guī)范性引用文件，這些文件對于理解和執(zhí)行相關試驗也是非常重要的。因此，在使用該標準時，應全面了解和掌握各個部分的內容和要求。033術語和定義定義類型焊接過程中由于熱延性陡降所形成的裂紋，產生于母材的熱影響區(qū)或多道焊焊縫中。失延裂紋由于母材熱影響區(qū)液化或多道焊的焊縫金屬被后續(xù)焊道再加熱而液化所形成的裂紋。液化裂紋焊縫金屬在凝固過程中形成的裂紋，通常擴展到焊縫金屬表面。凝固裂紋熱裂紋是指在電弧焊接過程中，焊縫金屬和母材熱影響區(qū)在高溫下沿晶界發(fā)生的材料分離現象。熱裂紋主要包括凝固裂紋、液化裂紋和失延裂紋。3.1熱裂紋脆性溫度區(qū)間是指零強度溫度（NST）與延性恢復溫度（DRT）之間的差值，用℃表示。定義BTR是評價金屬材料熱裂紋敏感性的重要指標之一，其大小反映了材料在焊接過程中抵抗熱裂紋的能力。意義3.2脆性溫度區(qū)間（BTR）定義臨界壓縮位移是指施加可控壓縮以確保試樣不再開裂所需的最小位移量，用mm表示。應用CCD是評價材料熱裂紋敏感性及制定相應焊接工藝的重要參數之一。3.3臨界壓縮位移（CCD）用于量化評估熱裂紋敏感性的指標，通常通過特定試驗方法獲得。微裂紋敏感性指數（VISI）產生第一條熱裂紋的臨界拉伸速率，是評價材料熱裂紋抗力的關鍵參數。臨界拉伸速率（Vcrit）一種用于評定材料熱裂紋敏感性的外載荷試驗方法，通過控制試樣的拉伸速率和溫度條件來模擬焊接過程中的應力應變狀態(tài)。程控平板拉伸試驗3.4其他術語044符號和縮略語BTR脆性溫度區(qū)間，表示為零強度溫度（NST）與延性恢復溫度（DRT）之差值，單位為°C。這是評估金屬材料在焊接過程中熱裂紋敏感性的重要參數。tot所有檢測到的熱裂紋的總長度，單位為mm。這個符號用于量化熱裂紋的嚴重程度，是評估焊接接頭質量的重要指標。Vcrit產生第一條熱裂紋的臨界拉伸速率。這個參數反映了材料在拉伸過程中抵抗熱裂紋形成的能力，是評價材料熱裂紋敏感性的關鍵指標。CCD臨界壓縮位移，是指在進行熱裂紋試驗時，施加可控壓縮以確保不再開裂所需的最小位移量，單位為mm。這個參數有助于了解材料在受到壓縮力時的抗裂紋性能。4.1符號ISO表示國際標準化組織。本文件在編制過程中參考了ISO17641-1:2004的相關內容，并進行了適當的修改以適應我國國情和實際需求。NSTDRT4.2縮略語零強度溫度，是指在焊接過程中，材料失去強度并開始表現出塑性行為的溫度點。這個參數對于理解材料在熱裂紋形成過程中的行為具有重要意義。延性恢復溫度，是指在焊接完成后，材料重新獲得一定延性能力的溫度點。這個參數有助于評估材料在經歷熱裂紋后的恢復能力。055基本原理5.1熱裂紋試驗的基礎試驗的重要性熱裂紋試驗是焊接材料研發(fā)、焊接工藝優(yōu)化以及焊接結構安全評估的重要環(huán)節(jié)。通過試驗，可以定量地評價材料在焊接過程中抵抗熱裂紋的能力，從而為工程實踐提供指導。熱裂紋的定義熱裂紋是在焊接過程中，由于焊縫金屬和母材在脆性溫度區(qū)間內受到應變而產生的裂紋。這些裂紋通常影響焊接件的安全使用，因此需要通過試驗來評估材料的熱裂紋敏感性。熱裂紋的產生與焊接過程中焊縫金屬和母材所經歷的應變密切相關。當應變超過材料的延性極限時，裂紋便可能形成。因此，試驗中需要模擬焊接過程中的應變條件，以誘發(fā)并觀察熱裂紋的形成。應變與裂紋的關系脆性溫度區(qū)間（BTR）是熱裂紋試驗中的一個關鍵參數。它是指材料在焊接過程中失去延性并變得脆硬的溫度范圍。在這個區(qū)間內，材料對裂紋的敏感性顯著增加。試驗中需要準確確定并控制BTR，以便在合適的條件下進行熱裂紋敏感性評估。脆性溫度區(qū)間的確定5.2試驗的基本原理弧焊方法的應用本部分總則主要關注于弧焊方法下的熱裂紋試驗?；『甘且环N廣泛應用的焊接技術，其過程中的熱輸入和冷卻速度對熱裂紋的形成有重要影響。因此，在試驗中需要模擬弧焊的典型熱循環(huán)條件。試驗類型的選擇根據試驗目的和材料特性的不同，可以選擇不同類型的熱裂紋試驗。例如，外載荷試驗通過施加外部載荷來模擬焊接過程中的應變條件；自拘束試驗則利用試件自身的拘束條件來誘發(fā)裂紋。這些試驗類型在總則中都有所涉及，并為后續(xù)的具體試驗方法提供了指導。5.3試驗方法的概述066試驗類型主要檢測焊縫金屬在凝固過程中形成的熱裂紋，這類裂紋通常擴展到焊縫金屬表面。凝固裂紋試驗針對由于母材熱影響區(qū)液化或多道焊的焊縫金屬被后續(xù)焊道再加熱而液化所形成的熱裂紋。液化裂紋試驗也稱為失塑裂紋或脆性裂紋，是在焊接過程中由于熱延性陡降所形成的熱裂紋。失延裂紋試驗6.1熱裂紋試驗的基本分類010203失延裂紋試驗特點和目的旨在檢測材料在熱延性變化時產生裂紋的傾向，為預防失延裂紋提供數據支持。凝固裂紋試驗特點和目的通過模擬焊縫金屬在凝固過程中的條件，評估材料抵抗凝固裂紋的能力，為優(yōu)化焊接材料和工藝提供依據。液化裂紋試驗特點和目的重點考察母材熱影響區(qū)或多道焊焊縫中因液化而產生的裂紋，有助于了解材料在特定焊接條件下的性能。6.2各類試驗的特點與目的試驗方法根據GB/T41107.1-2021標準，這些試驗通常采用弧焊方法進行，并詳細規(guī)定了試驗的步驟、條件和評定準則。應用領域這些試驗方法廣泛應用于金屬材料焊接性能評估、焊接材料選擇、焊接工藝優(yōu)化以及焊接結構的安全性評價等方面。6.3試驗方法與應用077試驗概述7.1試驗目的評估金屬材料焊縫在弧焊過程中產生熱裂紋的敏感性。為金屬材料、焊接材料和焊接接頭的熱裂紋敏感性提供統(tǒng)一的試驗方法。7.2試驗范圍本標準適用于電弧焊接中焊縫金屬和母材的熱裂紋試驗。涵蓋熱裂紋試驗的基本原理、試驗類型、試驗步驟和應用概要?！啊盁崃鸭y是電弧焊接中最常見的缺陷之一，對焊接件的安全使用有重大影響。通過熱裂紋試驗，可以評估材料對熱裂紋的敏感性，從而指導材料選擇和焊接工藝優(yōu)化。7.3試驗重要性7.4試驗類型本標準規(guī)定了多種熱裂紋試驗類型，包括自拘束試驗和外載荷試驗等。這些試驗類型能夠模擬不同的焊接條件和熱裂紋產生機理。試驗步驟包括試樣的準備、焊接過程、裂紋檢測和評估等環(huán)節(jié)。焊接過程中應控制焊接參數，以模擬實際焊接條件。試樣應按照規(guī)定尺寸和形狀進行制備，以確保試驗的有效性和可重復性。裂紋檢測應采用合適的方法，如目測、X射線檢測或超聲波檢測等。7.5試驗步驟與要求根據裂紋的長度、數量和分布情況，評估材料的熱裂紋敏感性。通過對比不同材料或不同焊接條件下的試驗結果，可以指導材料選擇和焊接工藝優(yōu)化。7.6試驗結果評估088試驗應用概要為焊接工藝的制定和優(yōu)化提供數據支持。確保焊接結構在實際應用中的安全性和可靠性。評估焊接接頭在熱裂紋敏感性方面的性能。8.1試驗目的8.2試驗范圍可根據具體需求選擇適當的試驗方法和程序。涵蓋不同金屬材料、焊接條件和工藝參數下的熱裂紋試驗。適用于金屬材料焊縫的熱裂紋試驗，特別是弧焊方法。010203010203基于熱裂紋的形成機制和影響因素，通過模擬實際焊接過程中的熱循環(huán)和應力狀態(tài)。采用弧焊方法，在試件上產生熱裂紋，并對其形態(tài)、尺寸和分布特征進行分析。根據試驗結果，評估焊接接頭在熱裂紋方面的抵抗能力。8.3試驗原理準備試件選擇適當的金屬材料，加工成規(guī)定尺寸的試件，并進行必要的預處理。焊接過程采用弧焊方法對試件進行焊接，記錄焊接參數和過程數據。熱裂紋誘發(fā)在焊接完成后，對試件進行熱裂紋誘發(fā)處理，如快速冷卻或加熱等。裂紋檢測與分析采用適當的檢測方法（如目視檢查、無損檢測等）對試件上的熱裂紋進行檢測，并記錄裂紋的形態(tài)、尺寸和分布特征。結果評估根據裂紋檢測結果，評估焊接接頭在熱裂紋方面的性能，并提出改進建議。8.4試驗步驟010203040509參考文獻發(fā)布與實施此標準于2021年12月31日發(fā)布，并于2022年7月1日開始實施。目的與意義此標準旨在為檢測人員提供熱裂紋試驗的相關信息和指導，確保焊接質量和安全。一、概述二、主要內容1.熱裂紋試驗的基本原理：01描述了熱裂紋產生的原因和機理。02定義了相關的術語和概念，如脆性溫度區(qū)間（BTR）、臨界壓縮位移（CCD）等。032.試驗類型：詳細介紹了不同類型的熱裂紋試驗，包括外載荷試驗等。二、主要內容二、主要內容3.試驗概述：概括了進行熱裂紋試驗的一般步驟和注意事項?！啊岸⒅饕獌热?.試驗應用概要：提供了關于如何應用這些試驗方法的指導，以及可能的應用場景。相比ISO17641-12004，本文件存在若干技術性差異，如更改了關于本文件適用范圍的描述、更改了BTR的單位等。三、技術差異與修改四、參考文獻在制定此標準時，參考了國