《材 料 與 焊 接 規(guī) 范2023》

中國船級社

材料與焊接規(guī)范

2023

2023年7月1日生效

北京

第1篇金屬材料

通則

第1篇第1章材料與焊接規(guī)范

第1章通則

第1節(jié)一般規(guī)定

1.1.1適用范圍

1.1.1.1用于船體、機械、鍋爐和受壓容器及海上設(shè)施等的材料或產(chǎn)品的制造、試驗和檢驗，應(yīng)符

合本篇有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)具備完整的合格證件。

1.1.1.2用于船體、機械、鍋爐和受壓容器及海上設(shè)施等的材料或產(chǎn)品凡未列入本篇者，其化學(xué)成

分、力學(xué)性能和熱處理規(guī)程，可按公認(rèn)的其他標(biāo)準(zhǔn)驗收。

新產(chǎn)品、新材料應(yīng)經(jīng)CCS認(rèn)可后方可裝船使用。

1.1.2標(biāo)志

1.1.2.1所有經(jīng)CCS認(rèn)可或檢驗合格的材料或產(chǎn)品均應(yīng)標(biāo)上相應(yīng)的CCS標(biāo)志。

1.1.3制造

1.1.3.1制造廠應(yīng)向經(jīng)CCS認(rèn)可的工廠訂購材料或產(chǎn)品。

1.1.3.2生產(chǎn)材料或產(chǎn)品的工廠應(yīng)具備必需的生產(chǎn)和試驗設(shè)備，并設(shè)有完善的質(zhì)量檢驗機構(gòu)，執(zhí)行

嚴(yán)格的檢驗制度，以保持良好的產(chǎn)品質(zhì)量。

1.1.4認(rèn)可與檢驗

1.1.4.1對制造船舶或海上設(shè)施用的材料、零部件、產(chǎn)品、設(shè)備等的工廠，應(yīng)根據(jù)CCS的要求建立

的適用的程序，進行型式認(rèn)可或工廠認(rèn)可。

1.1.4.2圖紙資料審查：擬在CCS入級的船舶或海上設(shè)施上使用的材料、零部件和設(shè)備等產(chǎn)品，在

制造前，產(chǎn)品制造廠一般應(yīng)按規(guī)范要求將需批準(zhǔn)的圖紙資料一式3份提交給CCS指定的審圖單位進行

審查。批準(zhǔn)后的圖紙資料，1份留存審圖單位，1份交給執(zhí)行檢驗單位，1份退給產(chǎn)品制造廠。如審圖與

檢驗為同一單位時，則僅需提交2份圖紙資料。特殊情況下，經(jīng)CCS同意，產(chǎn)品制造廠可直接將圖紙

資料提交給執(zhí)行檢驗單位審查。在圖紙中已包含零部件圖紙且已獲得批準(zhǔn)時，則可以不必再提交。

1.1.4.3船舶或海上設(shè)施用材料或產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)CCS檢驗。驗船師應(yīng)：

(1)按批準(zhǔn)圖紙進行檢驗。

(2)參加規(guī)定項目的試驗。

(3)經(jīng)檢驗和試驗并確認(rèn)符合規(guī)范和批準(zhǔn)圖紙的要求后，根據(jù)制造廠提供的技術(shù)資料編寫“船用產(chǎn)

品證書”。

(4)船用產(chǎn)品證書除列出產(chǎn)品名稱、制造廠等內(nèi)容外，如有其他限制條件或/和裝船后需補作的試

驗要求等也應(yīng)注明。

(5)對不在CCS檢驗下制造的產(chǎn)品，應(yīng)提交1份圖紙資料和相關(guān)試驗報告供審查，必要時應(yīng)進行

確認(rèn)試驗或/和拆檢。

第2節(jié)試驗與檢驗

1.2.1一般要求

1.2.1.1性能試驗通常應(yīng)在驗船師或其授權(quán)代表在場下進行，以驗證試驗結(jié)果是否滿足規(guī)定的要求。

1.2.1.2工廠應(yīng)為驗船師進入相關(guān)工作場所開展工作提供方便，并應(yīng)向驗船師提供必要的資料，使

其能按規(guī)范要求選樣；見證檢查試驗設(shè)備校準(zhǔn)、試驗精度和材料的可追溯性；以及核實工廠是否按經(jīng)認(rèn)

可的工藝規(guī)程進行生產(chǎn)，以及產(chǎn)品質(zhì)量是否合格和穩(wěn)定。

1.2.1.3任何材料在后續(xù)的冷熱加工、制造或試驗過程中如發(fā)現(xiàn)并證實其不符合要求，即使該材料

事先持有合格證書，也應(yīng)予以報廢。

1.2.2化學(xué)分析

1.2.2.1材料和產(chǎn)品制造廠的試驗室應(yīng)配備足夠的設(shè)備和稱職的人員，以便正確測定試樣的化學(xué)成

分。

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通則

第1篇第1章材料與焊接規(guī)范

1.2.2.2熔煉化學(xué)成分試樣通常應(yīng)在每爐鋼出鋼時從鋼包、中間包或在連鑄的結(jié)晶器中取樣，取樣

方法應(yīng)與認(rèn)可時保持一致。當(dāng)產(chǎn)品以不同爐次鋼水在鋼包中混合時，則應(yīng)在鋼包中取樣。熔煉化學(xué)成分

應(yīng)以重量百分比報告。

1.2.2.3工廠的化學(xué)分析報告可以得到CCS的承認(rèn)，但若驗船師有要求時，可進行取樣核查。如果

對材料的化學(xué)成分有疑問時，驗船師亦可要求在材料或產(chǎn)品上取樣作化學(xué)成分的復(fù)查。成品化學(xué)成分分

析與熔煉化學(xué)成分分析之間偏差，應(yīng)符合公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2.3熱處理

1.2.3.1材料的交貨狀態(tài)應(yīng)符合本篇有關(guān)章節(jié)的規(guī)定。重要的鍛、鑄件應(yīng)經(jīng)熱處理。熱處理規(guī)程由

制造廠制訂，并提交CCS備查。

1.2.3.2熱處理應(yīng)在結(jié)構(gòu)合理、運行良好、并有適當(dāng)方法控制和記錄爐溫的爐子中進行，爐膛的大

小應(yīng)能使整個工件均勻地加熱到必要的溫度。對于大部件需要熱處理時，可采用適當(dāng)替代方法，但應(yīng)證

明可行。除熱處理爐按規(guī)定間隔進行溫度均勻性檢查外，熱處理爐應(yīng)有足夠的連接到爐內(nèi)工件的熱電偶，

以測量和記錄爐內(nèi)溫度，并驗證爐內(nèi)溫度的合理均勻性。

1.2.3.3工廠應(yīng)保存包括所用熱處理爐、熱處理工件、熱處理日期、熱處理溫度和時間等信息的熱

處理記錄和報告。當(dāng)驗船師有要求時應(yīng)予以出示。

1.2.4力學(xué)性能試驗

1.2.4.1力學(xué)性能試驗試樣的數(shù)量、尺寸及截取位置和方向等應(yīng)符合本篇第2章及以后各章的要求。

1.2.4.2當(dāng)規(guī)定進行夏比沖擊試驗時，應(yīng)制備1組3個沖擊試樣。試驗的平均沖擊功應(yīng)符合本篇有關(guān)

章節(jié)的規(guī)定，其中1個單值可低于規(guī)定平均值，但應(yīng)不低于該平均值的70%。

1.2.5無損檢測

1.2.5.1從事無損檢測人員應(yīng)按CCS《無損檢測人員水平鑒定與認(rèn)可指南》或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)考試合格，并持有

有效的CCS頒發(fā)或接受的《無損檢測人員水平認(rèn)可證書》。

1.2.5.2無損檢測人員僅允許從事與證書類別和等級相符的無損檢測工作。

1.2.5.3無損檢測的儀器設(shè)備應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)定期校準(zhǔn)，相關(guān)的器材應(yīng)保持完好可用。

1.2.6復(fù)試

1.2.6.1除沖擊試驗外，當(dāng)材料的任一項力學(xué)性能試驗結(jié)果不符合要求時，對不合格的試驗項目，

可再取2倍數(shù)量的試樣進行復(fù)試。復(fù)試結(jié)果均合格者，則該批(件)材料可以驗收。

1.2.6.2當(dāng)1組3個沖擊試樣所得結(jié)果不符合規(guī)定時，只要低于規(guī)定平均值的單值不超過2個，且最多

只有1個單值低于該平均值的70%，則可再取1組3個沖擊試樣進行附加試驗。附加試驗所得結(jié)果應(yīng)與原

來的結(jié)果合在一起平均，新的平均值不低于規(guī)定值時方可驗收。并且，在這6個參與平均的單值中低于

規(guī)定平均值的單值應(yīng)不超過2個，且最多只允許1個單值低于該平均值的70%，否則仍不能驗收。

1.2.6.3本節(jié)1.2.6.1和1.2.6.2中允許進行復(fù)試和附加試驗的試樣應(yīng)從接近原先取樣部位的材料上制

取。

對于鑄件，如原來的試樣沒有多余的材料時，復(fù)試和附加試驗的試樣，可在其他能代表該鑄件的部

位上制取。

1.2.6.4如按本節(jié)1.2.6.1和1.2.6.2的規(guī)定進行的復(fù)試或附加試驗結(jié)果仍不合格，則已做試驗的單件不

能驗收。假如另外任選2個單件做全套試驗，并結(jié)果全部合格，則該批材料的剩余部分可以驗收。如果

試驗中仍有一個結(jié)果不合格，則該批材料不能驗收。

1.2.6.5當(dāng)一批材料被拒收時，該批材料中未做試驗的單件仍可逐件重新提交試驗。試驗結(jié)果合格

者，仍可逐件驗收。

制造廠可將該批不能驗收材料按本節(jié)1.2.3.2的要求進行熱處理后再重新提交全部項目的試驗，試驗

合格者仍可驗收。試驗不合格者仍可按本節(jié)1.2.6.1和1.2.6.2的規(guī)定進行復(fù)試。復(fù)試不合格者，該批材料

不再提交驗收。

1.2.7缺陷的修整

1.2.7.1材料的表面和內(nèi)部應(yīng)無影響其使用的缺陷。缺陷的判定按公認(rèn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.2.7.2輕微的表面缺陷可以用機械方法去除。在適當(dāng)?shù)臈l件下，也可采用焊接方法修補缺陷，但

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通則

第1篇第1章材料與焊接規(guī)范

應(yīng)符合本篇各章節(jié)的有關(guān)要求。同時，缺陷修整的范圍和方法，應(yīng)征得驗船師同意。

1.2.8材料的標(biāo)記

1.2.8.1制造廠應(yīng)采用一套能夠有效追溯產(chǎn)品生產(chǎn)過程的標(biāo)識系統(tǒng)。并在產(chǎn)品和證書上予以標(biāo)識。

1.2.8.2合格的材料和產(chǎn)品均應(yīng)打上CCS規(guī)定的標(biāo)志。如某些材料無法打上硬印時，可采用型板噴

刷、油漆或電蝕等方法。用油漆標(biāo)記合金鋼時，油漆中應(yīng)不含鉛、銅、鋅或錫等有害成分；標(biāo)記奧氏體

不銹鋼和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼時，應(yīng)采用盡可能低氯離子含量的涂料。對于用箱、桶或類似容器

包裝的相同類型和尺寸的小型產(chǎn)品以及捆扎在一起的棒材和型材，可只在每捆或每一包裝表面上標(biāo)以明

顯印記，或者牢固地系上一只耐久的標(biāo)簽。

1.2.8.3凡經(jīng)檢驗合格的材料或產(chǎn)品，除打上CCS的標(biāo)志外，還應(yīng)備有CCS頒發(fā)的產(chǎn)品證書或由驗

船師(或驗船師代理人)簽署的制造廠的產(chǎn)品合格證書，以證實材料或產(chǎn)品符合規(guī)范、制造工藝規(guī)程和檢

驗程序的要求。

1.2.8.4制造廠應(yīng)檢查所用的原材料、零部件有否CCS的標(biāo)志。當(dāng)需要時，制造廠應(yīng)向驗船師提供

原材料或零部件的合格證書和標(biāo)記。

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材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

第2章材料的性能試驗

第1節(jié)一般規(guī)定

2.1.1適用范圍

2.1.1.1本章規(guī)定適用于船用金屬材料的常規(guī)力學(xué)性能試驗、工藝性能試驗和不銹鋼耐腐蝕性能試

驗。本章規(guī)定以外的試驗可按本篇其他章節(jié)中的規(guī)定或公認(rèn)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2.1.2試驗材料

2.1.2.1試驗材料是材料中用于制備試樣的部分材料。除另有規(guī)定外，所有試驗材料應(yīng)由驗船師(或

驗船師代理人)選定。

選擇試驗材料時，應(yīng)盡可能使它們對材料的質(zhì)量具有代表性。

2.1.2.2如果某種處理(如熱處理)會影響材料性能時，試驗材料應(yīng)與原材料經(jīng)受完全相同的處理。

2.1.3試樣的制備

2.1.3.1試樣的要求應(yīng)符合本篇各章的規(guī)定。當(dāng)采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)的替代試樣時，經(jīng)CCS

同意也可采用。

2.1.3.2制取試樣的試件應(yīng)在材料最終狀態(tài)下分割。若采用分離試件，則試件應(yīng)與所代表的材料同

時進行相同的處理。試樣制備的方式應(yīng)不影響原材料的性能。

2.1.3.3截取試樣時，若采用剪切或熱切割(如等離子、激光和火焰切割等)方法時，則應(yīng)留有合理

的加工余量足以去除受影響的區(qū)域。

2.1.3.4試樣在矯直或機械加工時，不可經(jīng)受過分的加熱或冷變形。且除另有規(guī)定外，不應(yīng)以任何

方式單獨熱處理。

2.1.3.5試驗室應(yīng)以適當(dāng)?shù)木幪栂到y(tǒng)對所有試樣進行標(biāo)識，以方便追溯其所代表的材料。標(biāo)識的方法

應(yīng)不影響試驗結(jié)果。

2.1.4試驗機

2.1.4.1所有試驗應(yīng)由勝任的試驗人員按規(guī)定的程序進行操作。

2.1.4.2試驗機應(yīng)保持良好而準(zhǔn)確的狀態(tài)，需計量的試驗機至少每年一次由國家認(rèn)可的計量機構(gòu)進

行校驗。試驗機的校驗應(yīng)按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行，被校驗的試驗機的計量值應(yīng)能溯源到國家基準(zhǔn)。

2.1.4.3拉伸試驗機應(yīng)按ISO7500-1或等效的國家標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)，試驗機的精度應(yīng)在±1%范圍內(nèi)。

2.1.4.4夏比擺錘沖擊試驗機的校驗應(yīng)符合ISO148-2或等效國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.1.4.5硬度試驗儀的校準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)適用的試驗方法，按相應(yīng)的國際或國家標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)。

2.1.5試驗程序

2.1.5.1除本章規(guī)定外，不同試驗的試驗程序可遵循相應(yīng)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)所確定的習(xí)慣做法。

2.1.6試樣的作廢

2.1.6.1如果因試樣制備不合要求或試驗機操作不當(dāng)而造成試驗不合格時，可將該試樣作廢，并由

與原試樣相鄰部位的原材料上制備的新試樣來代替。

2.1.6.2拉伸試驗時，如斷裂處與最近的標(biāo)距標(biāo)記之間的距離小于原始標(biāo)距長度的1/3，且達不到規(guī)

定的最小伸長率時，該試樣可予作廢，并重新取樣進行試驗。

2.1.7試驗溫度

2.1.7.1除沖擊試驗外，如以后各章節(jié)中無特殊規(guī)定，力學(xué)性能試驗與工藝性能試驗一般在室溫

(10℃~35℃)下進行。

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材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

第2節(jié)拉伸試驗

2.2.1一般要求

2.2.1.1船用金屬材料的抗拉強度、屈服強度、伸長率以及斷面收縮率等力學(xué)性能應(yīng)由拉伸試驗測

定。

2.2.2試樣

2.2.2.1拉伸試樣的形狀和尺寸應(yīng)符合表2.2.2.1的規(guī)定。試樣的端部可加工成適宜于試驗機夾持的形狀。

拉伸試樣的形狀和尺寸表2.2.2.1

序號試樣形狀試樣尺寸(mm)①適用場合

1板狀試樣

比例試樣：a=t，b=25，R=25

L0=5.65S0

鋼質(zhì)板材、扁坯和

Lc=L0+2S

0型材②

非比例試樣1：a=t，b=25，R=25

L0=200，LC≥212.5

2：a=t，b=12.5，t≤12.5mm的鋁質(zhì)

R=25，L0=50，LC≥55板材和型材

2圓形試樣

厚鋼板和型材；

比例試樣：d=10~20，(優(yōu)選14)t>12.5mm的鋁質(zhì)

L0=5d，板材和型材；

鍛件；

LC≥L0+0.5d

③④

R=10線材、棒材；

鑄件(灰鑄鐵除外)

3圓形管子試樣

比例試樣：L0=5.65S

0薄壁小直徑管

⑤

LC≥L0+0.5D

4管子切割試樣

比例試樣：a=t，b≥12，R≥10

⑥

L0=5.65S0大直徑管

LC≥L0+2b

5

非比例試樣：d=20，R=25灰鑄鐵

注：①表中a為試樣厚度、b為試樣寬度、d為試樣直徑、D為管件外徑、L0為標(biāo)距長度、Lc為試樣平行段長度、R

為試樣過渡半徑、S0為試樣原始截面積、t為材料厚度。

②對軋制產(chǎn)品的全厚度試樣，應(yīng)保留原軋制面。若試驗機能力不足時，可對一個軋制面進行加工，將厚度減薄至

25mm；當(dāng)鋼板厚度大于40mm時，可改取序號2的圓形試樣。

③對細(xì)直徑線材，可直接取樣進行試驗，但標(biāo)距長度應(yīng)取為200mm，夾頭之間的試樣平行段長度為250mm。

④小尺寸棒狀鑄鍛件或類似的產(chǎn)品，可直接取適當(dāng)長度的全截面比例試樣進行試驗。

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材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

⑤試樣的平行段長度LC應(yīng)不大于試驗機夾具間或管塞間的距離中的較小者。

⑥試樣沿管軸縱向截取，試樣平行段長度部分不應(yīng)被壓平，而試樣的夾持部分則允許壓平。當(dāng)壁厚足夠時，可改

取序號2的圓形試樣。圓形試樣的軸線應(yīng)位于管壁厚度中心處。

通常應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)距長度等于或的比例試樣，且應(yīng)不小于。當(dāng)試

2.2.2.2L05.65S05dL020mm

樣截面太小，可選用等于或的比例試樣，或采用非比例試樣。試樣的實際標(biāo)距長度可修

L011.3S010d

約為5mm的整倍數(shù)，但與L0的理論值之差應(yīng)小于±10%。

2.2.2.3試樣的表面粗糙度、尺寸和形位公差應(yīng)符合公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.3材料的屈服強度與伸長率

2.2.3.1本篇所涉及的不同的金屬材料并不都具有明顯的屈服現(xiàn)象。對具有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材

料，應(yīng)測量其上屈服強度ReH；對無明顯屈服特征的金屬材料，取材料在試驗力作用下的規(guī)定非比例延

伸強度Rp為材料的屈服強度。

2.2.3.2對不同種類金屬材料的屈服強度規(guī)定如下：

(1)碳鋼、碳錳鋼和合金鋼及其焊接材料，應(yīng)測定其上屈服強度ReH，或規(guī)定非比例延伸長度為原

始試樣標(biāo)距0.2%時所對應(yīng)的強度Rp0.2；

(2)奧氏體不銹鋼、奧氏體/鐵素體雙相不銹鋼及其焊接材料，應(yīng)分別測定規(guī)定非比例延伸長度為

原始試樣標(biāo)距0.2%或1.0%時所對應(yīng)的強度Rp0.2或Rp1.0；

(3)鋁合金、銅合金及其焊接材料，應(yīng)測定規(guī)定非比例延伸長度為原始試樣標(biāo)距0.2%時所對應(yīng)的

強度Rp0.2。

2.2.3.3材料的斷后伸長率A通常采用的表2.2.2.1中所示的標(biāo)準(zhǔn)比例試樣測定。除本篇第8章鋁合

金薄板外，其他各章節(jié)所規(guī)定的伸長率均為采用標(biāo)距長度為或的標(biāo)準(zhǔn)比例試樣測得的伸長

5.65S05d

率A5。

2.2.3.4當(dāng)中低強度且未經(jīng)冷作硬化的鐵素體鋼采用非標(biāo)準(zhǔn)比例試樣時，為判定其斷后伸長率是否

符合規(guī)范規(guī)定，可將規(guī)定最小伸長率按下式換算成最小等效伸長率A0。

0.40

S0

A02A5

L0

式中：本篇各章所規(guī)定的標(biāo)距長度為或時的最小伸長率，；

A5——L05.65S05d%

2

S0——試樣平行段的原始橫截面面積，mm；

L0——試樣的標(biāo)距長度，mm。

試驗時實際測得的伸長率應(yīng)不小于最小等效伸長率。

2.2.3.5上述換算關(guān)系僅適用于熱軋、退火、正火或正火加回火狀態(tài)且抗拉強度不超過700N/mm2

的碳鋼、碳錳鋼和低合金鋼。其他交貨狀態(tài)和抗拉強度超過700N/mm2碳鋼、碳錳鋼和低合金鋼，以及

其他材料的最小等效伸長率，應(yīng)按公認(rèn)的方法另行計算。

2.2.4試驗

2.2.4.1在室溫下進行拉伸試驗時應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)測定金屬材料的屈服強度或規(guī)定非比例延伸強度時，在彈性變形直至明顯屈服的區(qū)間內(nèi)，應(yīng)力

變化速率應(yīng)控制在表2.2.4.1(1)規(guī)定的范圍內(nèi)。

拉伸試驗加載時應(yīng)力變化速率表2.2.4.1(1)

2

材料的彈性模量E應(yīng)力速率(N/mm/s)

N/mm2最小最大

<150000220

≥150000660

(2)在達到屈服載荷后，為測定材料的抗拉強度，對塑性材料，其應(yīng)變速率最大應(yīng)不超過每秒0.008；

對脆性材料(如鑄鐵)，彈性應(yīng)力變化速率最大應(yīng)不超過每秒10N/mm2。

1-6

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

(3)鋼材的上屈服強度應(yīng)根據(jù)下述測得的載荷值計算：

①試驗機示力計上的指示值明顯回落前的瞬時載荷或停滯時的載荷；

②載荷-拉伸圖上屈服階段塑性變形開始處的載荷或材料塑性變形開始所產(chǎn)生的第1個峰值

載荷，不論該峰值載荷是否等于或小于其隨后出現(xiàn)的其他峰值載荷。

(4)材料的規(guī)定非比例伸長應(yīng)通過在精確的載荷-拉伸圖上畫一條與彈性變形的直線部分相距規(guī)

定間距(用伸長計測得伸長為原標(biāo)距長度的0.2%或1.0%時)的平行直線來確定。以此直線與載荷-拉伸圖

的塑性變形部分相交點的載荷計算規(guī)定非比例延伸強度(Rp0.2或Rp1.0)。

2.2.4.2在高溫(≥50℃)下進行拉伸試驗時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)測定高溫下的下屈服強度或0.2%規(guī)定非比例延伸強度所用的試樣其標(biāo)距長度L0應(yīng)不小于

2

50mm，而橫剖面面積S0應(yīng)不小于65mm。如果由于產(chǎn)品的尺寸或試驗機能力的限制，試樣亦應(yīng)取實際

可能達到的最大尺寸；

(2)加熱設(shè)備應(yīng)保證在試驗時，試樣溫度與規(guī)定溫度之間的偏差不大于±5℃；

(3)在接近屈服強度或規(guī)定非比例延伸強度時，應(yīng)變速率應(yīng)控制在每分鐘0.1%~0.3%原標(biāo)距長度范

圍內(nèi)；

(4)計算應(yīng)變速率時，測量應(yīng)變的時間間隔應(yīng)不超過6s。

第3節(jié)沖擊試驗

2.3.1試樣

2.3.1.1沖擊試樣應(yīng)為夏比V型缺口試樣，如圖2.3.1.1所示。其尺寸和公差應(yīng)符合表2.3.1.1的規(guī)定。

圖2.3.1.1

沖擊試樣的尺寸表2.3.1.1

夏比V型缺口試樣

名稱符號

公稱尺寸偏差

長度(mm)L55±0.60

標(biāo)準(zhǔn)試樣b10±0.11

寬度(mm)

標(biāo)準(zhǔn)輔助試樣b7.5±0.11

b5±0.06

厚度(mm)t10±0.075

缺口角度(°)Q45±2

缺口寬度(mm)U--

缺口以下的厚度(mm)T8±0.075

缺口根部半徑(mm)r0.25±0.025

試樣端部至缺口中心距離(mm)l27.5±0.42

缺口對稱面與試樣縱向軸線間的角度(°)-90±2

2.3.1.2沖擊試樣的截取部位和方向應(yīng)符合本篇各章節(jié)的有關(guān)規(guī)定。試樣缺口的方向通常垂直于工

1-7

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

件的原始表面，開槽位置距離火焰切割或剪切邊應(yīng)不小于25mm。

2.3.1.3在任何情況下均應(yīng)就材料厚度盡可能加工出最大尺寸的試樣。標(biāo)準(zhǔn)輔助試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣的

沖擊功換算關(guān)系如表2.3.1.3所示。對小于5mm的試樣，一般不要求進行沖擊試驗。

換算關(guān)系表2.3.1.3

標(biāo)準(zhǔn)輔助沖擊試樣的寬度(mm)與標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊能量的換算系數(shù)

7.55/6

52/3

2.3.2試驗

2.3.2.1所有沖擊試驗應(yīng)在擺錘式?jīng)_擊試驗機上進行，沖擊試驗機的規(guī)格應(yīng)符合表2.3.2.1的規(guī)定。

沖擊試驗機的規(guī)格表2.3.2.1

試驗機的最大沖擊能量(J)≥150

0.5

支架間的距離(mm)400

支架的曲率半徑(mm)1.0~1.5

支架的錐度1:5

擺錘頂端角度(°)30±1

擺錘頂端曲率半徑(mm)1.0~2.5

擺錘瞬間沖擊速度(m/s)4.5~7.0

2.3.2.2沖擊試驗應(yīng)在規(guī)定的試驗溫度下進行。試驗溫度不是室溫時，應(yīng)對試樣溫度進行嚴(yán)格控制。

試樣應(yīng)在規(guī)定試驗溫度的環(huán)境下保持至少5min(對液體冷卻介質(zhì))或30min(對氣體冷卻介質(zhì))，并在取出后

5s之內(nèi)進行沖擊，以保證斷裂瞬間的試樣溫度在規(guī)定試驗溫度的±2℃范圍之內(nèi)。

第4節(jié)彎曲試驗

2.4.1一般要求

2.4.1.1彎曲試驗一般用于檢驗金屬材料的彎曲性能和冶金缺陷。

2.4.1.2試驗時，將試樣放在試驗機上，以符合有關(guān)章節(jié)要求的壓頭直徑D和彎曲角度α在室溫下

緩慢地加載彎曲。試驗后，用肉眼或用5倍放大鏡檢查試樣彎曲部分外側(cè)有無裂紋或分層等缺陷。

2.4.2試樣

2.4.2.1根據(jù)材料的種類，彎曲試樣的尺寸應(yīng)符合表2.4.2.1的規(guī)定。

2.4.2.2試樣應(yīng)盡量保留材料原始表面，當(dāng)受試驗機能力限制時，對于板材，可將試樣受壓面機加工減

薄至25mm，而試樣受拉面應(yīng)為材料原始表面；對于圓棒材，可將試樣加工成直徑為35mm的圓棒形試樣。

彎曲試樣的尺寸表2.4.2.1

試樣尺寸(mm)

序號適用材料

試樣厚度a試樣寬度b試樣長度L倒角

1a=t①b=30mm②11a~9a+D試樣的拉伸面兩側(cè)允許板材和型材

2a=20mmb=25mm11a~9a+D倒角1~2mm。鑄件、鍛件和半成品

3a=d③11a~9a+D棒材或線材

表中：①t為材料的厚度，并可根據(jù)2.4.2.2規(guī)定減薄。

②當(dāng)t小于6mm時，b=5a。

③d為圓形材料的直徑，D為試驗壓頭的彎芯直徑。

第5節(jié)Z向拉伸試驗

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材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

2.5.1一般要求

2.5.1.1Z向拉伸試驗是通過板厚方向的拉伸試驗測定斷面收縮率，以檢驗與評定鋼板的抗層狀撕

裂性能和冶金缺陷。

2.5.2試樣的截取和制備

2.5.2.1Z向鋼板板厚方向拉伸試樣的截取位置和數(shù)量規(guī)定如下：

(1)應(yīng)從板的一端，靠近寬度B的1/2處截取200mm×300mm試板一塊，制備6個試樣，3個做常規(guī)試

驗，3個備用(做可能進行的附加試驗)，如圖2.5.2.1(1)所示；

圖2.5.2.1(1)

(2)如果板重超過20t，則應(yīng)從其另一端再制備6個試樣，進行同樣的試驗。

2.5.2.2板厚方向拉伸試樣的制備：

(1)當(dāng)板厚t在40mm以下時，為使試樣具有足夠的標(biāo)距長度，應(yīng)在試板的兩面焊上凸塊，以作加工試

樣的夾持部分；凸塊應(yīng)采用厚度適當(dāng)、抗拉強度不低于試板的板材制成；凸塊和試板的焊接應(yīng)采用手工焊或

接觸焊焊接，以減小焊接對試板的影響，如圖2.5.2.2(1)所示；當(dāng)采用手工焊接時，應(yīng)選用小直徑的低氫堿性

焊條，焊接電流應(yīng)盡量小，并應(yīng)對稱焊接；每焊完一道后，焊縫應(yīng)冷卻到250℃以下再焊下一道；

圖2.5.2.2(1)

(2)當(dāng)板厚t等于或大于40mm時，板厚方向試樣可按板厚加工，不必另外焊接凸塊；

(3)板厚方向試樣的形式、尺寸和加工要求應(yīng)符合圖2.5.2.2(3)的規(guī)定。

1-9

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

圖2.5.2.2(3)

2.5.3試驗

2.5.3.1板厚方向拉伸試驗按一般拉伸試驗方法進行。其斷面收縮率(ZZ)是指拉伸試驗后，試樣橫

截面面積的變化量與原始橫截面面積之比的百分?jǐn)?shù)：

S0S

ZZ100%

S0

式中：S0——試樣的原始橫截面面積；

S——拉斷后試樣的橫截面面積，通常呈橢圓形，應(yīng)沿斷口橫截面相互垂直的方向測量橫截面直

徑D1和D2，并按下式計算：

2

D1D2

S=

42

第6節(jié)管材延性試驗

2.6.1一般要求

2.6.1.1管材延性試驗一般用于檢驗金屬管狀材料的延展性能和冶金缺陷。

2.6.1.2除本節(jié)規(guī)定的延性試驗外，若需進行圓環(huán)擴展試驗或圓環(huán)拉伸試驗，則應(yīng)分別按ISO8495

或ISO8496進行。

2.6.2壓扁試驗

2.6.2.1試樣的截取應(yīng)使其端面平整，無缺口，且垂直于管材的軸線。試樣長度應(yīng)為10mm~100mm。

2.6.2.2試驗應(yīng)在室溫下沿垂直于管材軸線的方向施壓。試驗時，在兩個平坦而有剛性的平行平板

間對試樣加壓，平板的尺寸應(yīng)超過壓扁后試樣的長度和寬度。

壓扁試驗應(yīng)連續(xù)進行到平板間的距離H(壓載時測量)不大于下式規(guī)定之值為止：

t(1C)

H=mm

t

C

D

式中：t——管壁厚度，mm；

D——管材外徑，mm；

C——系數(shù)，按鋼種或特別要求決定，詳見本篇第4章規(guī)定。

試驗后，試樣不應(yīng)有破裂或裂紋，但試樣端部的細(xì)小裂紋可以不計。

2.6.2.3對于焊接管，焊縫應(yīng)置于與壓扁施力方向成90°的位置。

2.6.3擴口試驗

1-10

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

2.6.3.1試樣的截取應(yīng)使其兩端面平整且垂直于管材的軸線，試驗端面應(yīng)無缺口，其邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)?/p>

角。

2.6.3.2試樣的長度根據(jù)選用鋼錐的角度，按表2.6.3.2選取，但最短應(yīng)使試驗后保持圓柱體形狀的

長度不小于管材外徑的一半。

擴口試驗的試樣長度表2.6.3.2

試驗鋼錐角度(°)304560

試樣長度(mm)2D1.5D1.5D

注：表中D為試驗管材的外徑。

2.6.3.3試驗應(yīng)在室溫下選用表2.6.3.2中所列適用角度的堅硬圓錐形鋼錐頭對準(zhǔn)管材中心線(如圖

2.6.3.3所示)壓入管材，迫使管材端部擴大至本篇有關(guān)章節(jié)所規(guī)定的外徑。

圖2.6.3.3管材擴口試驗

2.6.3.4試驗時，錐頭應(yīng)加潤滑劑，錐頭與管材在試驗過程中不可相對轉(zhuǎn)動，且使鋼錐頭壓入速度

不大于50mm/min。

2.6.3.5試驗后，管材擴口部分不應(yīng)有破裂或肉眼可見的裂紋。

2.6.4卷邊試驗

2.6.4.1試樣的截取應(yīng)使其兩端面均垂直于管材的軸線，試驗端的邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)箞A。

2.6.4.2試樣長度為約1.5倍管材外徑。若根據(jù)計算能使試驗后保持圓柱體形狀的長度不小于管材外

徑的一半時，允許縮短試樣長度。

2.6.4.3試驗應(yīng)在室溫下用堅硬的圓錐形鋼錐頭(如圖2.6.4.3中兩種形式)，將管端卷邊，直到試樣端

部增大至本篇有關(guān)章節(jié)規(guī)定的直徑。

圖2.6.4.3管材卷邊試驗

2.6.4.4試驗時，錐頭應(yīng)加潤滑劑，錐頭與管材在試驗過程中不可相對轉(zhuǎn)動，且使鋼錐頭壓入速度

不大于50mm/min。

2.6.4.5試驗后，管材筒體和卷邊部分不應(yīng)有破裂或肉眼可見的裂紋。

1-11

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

2.6.5彎曲試驗

2.6.5.1應(yīng)截取寬度不小于40mm的全厚度圓周板條作為試樣；對于管壁較厚的試樣，可機加工減薄

至20mm。試樣的邊緣可加工成半徑為1.6mm的圓角。

2.6.5.2試驗應(yīng)在室溫下進行。試驗時，按照本篇第4章的有關(guān)規(guī)定，選取所需壓頭的直徑。試樣應(yīng)

在原來彎曲方向進行彎曲，彎曲角度為180°。彎曲后，試樣應(yīng)無裂紋或分層。

第7節(jié)不銹鋼晶間腐蝕試驗

2.7.1一般要求

2.7.1.1不銹鋼晶間腐蝕試驗主要用于評價奧氏體不銹鋼和奧氏體/鐵素體雙相不銹鋼的基本耐腐

蝕性能。

2.7.2試樣制備

2.7.2.1不銹鋼晶間腐蝕試驗的試樣坯料應(yīng)從與拉伸試樣相鄰的部位截取。

2.7.2.2晶間腐蝕試驗的試樣總表面積應(yīng)在12cm2~35cm2。對于軋制板材和外徑大于56mm的管，

應(yīng)采用厚度不大于6mm，寬度不小于10mm的彎曲試樣。對于直徑不大于12mm的棒材，可直接截取

圓形截面的彎曲試樣。若產(chǎn)品厚度大于6mm或直徑大于12mm，則可從一面減薄至6mm。彎曲時應(yīng)使

試樣保留原軋制面?zhèn)仁芾?/p>

對外徑不大于60mm的小直徑管材可截取管段直接作為壓扁試樣。

2.7.2.3對焊接接頭，試樣應(yīng)從與考核的焊接接頭相同母材、焊接材料、焊接工藝焊制的試件上截

取。應(yīng)采用試樣厚度不大于6mm的縱向彎曲試樣，應(yīng)盡可能包括母材、熱影響區(qū)及焊縫金屬。當(dāng)試件

厚度大于6mm時，可從一面減薄至6mm。保留面為接觸腐蝕介質(zhì)的面，并作為彎曲試驗的受拉面。對

板狀接頭和管狀接頭的試樣尺寸要求分別如下：

（1）平板對接試件取寬度為40mm、長度為100mm的縱向彎曲試樣；

（2）外徑大于60mm的管子對接試件取平行于焊縫的舟樣試樣，尺寸參照（1）；

（3）外徑大于60mm的管子縱向焊縫試件取平行于焊縫的縱向彎曲試樣，其試樣寬度應(yīng)不小于

20mm，長度應(yīng)不小于50mm；

（4）外徑不大于60mm的小直徑管試件可直接作為壓扁試樣。

2.7.3試驗

2.7.3.1試驗的腐蝕介質(zhì)溶液應(yīng)按下述程序制備：

(1)將100g硫酸銅(CuSO4·5H2O)置于700mL蒸餾水中；

(2)將100mL密度為1.84g/mL按照相關(guān)國標(biāo)規(guī)定的純硫酸緩慢加入到(1)所述的溶液中；

(3)然后用蒸餾水將(2)所述的溶液稀釋至1L溶液。

2.7.3.2將細(xì)銅屑加入試驗容器中鋪成銅屑墊，銅屑與溶液之比至少為50g/L。

2.7.3.3對于超低碳不銹鋼（碳含量不大于0.03%）和穩(wěn)定化不銹鋼（添加鈦或鈮），應(yīng)將清潔后的

試樣進行敏化處理（焊接接頭試樣除外）；對于超低碳不銹鋼和穩(wěn)定化不銹鋼，奧氏體不銹鋼加熱至650

±10℃，保溫120min，隨后放置空氣中冷卻，奧氏體/鐵素體雙相不銹鋼加熱至700±10℃，保溫30min，

隨后迅速放入水中冷卻。然后將試樣置于試驗容器中的銅屑墊上，加入腐蝕介質(zhì)溶液至浸沒整個試樣，

溶液應(yīng)高出試樣上表面20mm以上。加熱試驗容器至溶液沸騰，使試樣在沸騰的溶液中浸泡16h，除非

供需雙方協(xié)議更長的時間。試驗過程中應(yīng)防止溶液因蒸發(fā)而濃縮。若溶液中放置多個試樣，應(yīng)保持溶液

總量與試樣總面積之比不低于10mL/cm2，且試樣之間應(yīng)無相互接觸。

焊后已進行固溶處理的焊接接頭試樣，試驗前應(yīng)進行敏化處理。

2.7.3.4浸泡后的試樣應(yīng)按表2.7.3.4條件在常溫下進行彎曲試驗。

不銹鋼晶間腐蝕試樣的彎曲半徑與彎曲角度表2.7.3.4

產(chǎn)品形式彎芯半徑彎曲角度

軋制產(chǎn)品試樣的直徑或厚度90°

鑄造產(chǎn)品試樣厚度的2倍90°

焊接接頭試樣厚度的2倍①90°

注：①對雙相不銹鋼，可按協(xié)議規(guī)定確定彎芯半徑，但最大不應(yīng)超過試樣厚度的2倍。

1-12

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

小直徑管段試樣則可按本章第6節(jié)的要求進行壓扁試驗。

2.7.3.5彎曲或壓扁試驗后，用不大于10倍的放大鏡觀察試樣的受拉表面。試樣的受拉面應(yīng)無因晶間腐蝕

引起的裂紋(角裂及不伴有裂紋的滑移線、皺紋和表面粗糙不計)。

2.7.3.6當(dāng)對上述試驗結(jié)果有疑問時，可使用試樣縱向截面的金相試驗來判定。

第8節(jié)金屬材料裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗

2.8.1一般要求

2.8.1.1本節(jié)適用于金屬材料及其焊接材料的裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗。

2.8.1.2本節(jié)適用于采用三點彎曲試樣進行的CTOD試驗。

2.8.1.3CTOD試驗應(yīng)采用行程速率可控制并具有位移-載荷同步記錄裝置的試驗機來進行，試驗過

程的數(shù)據(jù)應(yīng)自動記錄。

2.8.1.4除本節(jié)規(guī)定外，經(jīng)事先商定，也可采用其他試驗方法測定金屬材料的CTOD值。

2.8.2試樣制備

2.8.2.1除協(xié)議有規(guī)定外，對于金屬原材料試件，試樣的取樣方向通常應(yīng)使缺口與板的軋制方向平

行，且垂直于板厚方向(圖2.8.2.1a)；對于熔敷金屬試件，試樣的取樣方向應(yīng)使缺口與焊縫方向平行且垂

直于厚度方向(圖2.8.2.1b)。

a板材的取樣方向b熔敷金屬的取樣方向

圖2.8.2.1試樣的取樣方向

2.8.2.2除協(xié)議另有規(guī)定外，試樣應(yīng)為被試材料的全厚度試樣。試樣的主要尺寸應(yīng)符合圖2.8.2.2和

表2.8.2.2的規(guī)定，其他尺寸應(yīng)符合公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖2.8.2.2

CTOD試樣的尺寸表2.8.2.2

1-13

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

名稱符號矩形試樣正方形試樣偏差

試樣寬度BBB±0.5%B

試樣高度W2BB±0.5%W

支點跨距S4W4W±0.5%S

試樣長度L≥4.5W≥4.5W

有效裂紋長度*a0.45W~0.55W0.45W~0.55W

注：對熔敷金屬試驗的試樣，其有效裂紋長度范圍可為0.45W~0.70W。

2.8.2.3試樣應(yīng)以機加工方法加工。試樣的長度中心應(yīng)以機加工(線切割)方法開有缺口，缺口尖端

的半徑應(yīng)不大于0.08mm。隨后在疲勞試驗機上預(yù)制疲勞裂紋，使有效裂紋長度達到試樣的規(guī)定范圍。

裂紋長度在試樣兩側(cè)表面測量，測量精度為0.05mm，任一側(cè)的疲勞裂紋長度應(yīng)不超過兩側(cè)測得平均長

度的15%。最短疲勞裂紋的長度應(yīng)不低于0.025W，且不小于1.3mm。預(yù)制疲勞裂紋時，加載在試樣上

的循環(huán)力通常符合下列要求：

＝

FmaxkBWRp0.2RmN

式中：k——加載系數(shù)，對鋼材取不大于0.016，對焊縫宜取在0.0117至0.0145的范圍內(nèi)；

B——試樣的寬度，mm；

W——試樣的高度，mm；

2

Rp0.2——試驗材料的非比例延伸強度，N/mm；

2

Rm——試驗材料的抗拉強度，N/mm。

2.8.2.4如需要確定金屬材料焊縫熱影響區(qū)的斷裂韌性，在試件制作時建議采用焊接方法所適用的

最大厚度材料，且坡口形狀應(yīng)為K形、單邊V形或J型。

2.8.2.5試樣缺口的位置和取向可根據(jù)試驗?zāi)康陌磮D2.8.2.5選擇。

(a)用于評定焊縫熔敷金屬(b)用于評定母材熱影響區(qū)組織

圖2.8.2.5帶焊縫試樣的缺口位置和取向

2.8.2.6試樣的缺口處可按圖2.8.2.6要求開槽或安裝刃形支承，以便于放置位移測量儀(夾式引伸

儀)。刃口與試樣上表面的距離應(yīng)予以測量并記錄。

1-14

材料的性能試驗

第1篇第2章材料與焊接規(guī)范

(a)整體刃形支承(b)缺口上安裝刃形支承

圖2.8.2.6試樣上安裝位移測量儀的措施

2.8.3試驗

2.8.3.1CTOD試驗應(yīng)在CCS接受的試驗室進行。

2.8.3.2試驗過程中試樣的溫度應(yīng)控制在規(guī)定值的±2℃以內(nèi)。溫度應(yīng)在距離裂紋尖端不超過2mm

處測量。

2.8.3.3試驗應(yīng)采用具有良好線性和精度的位移測量儀，其工作量程應(yīng)滿足預(yù)計裂紋嘴張開位移測

量的需要，且在工作量程中的線性偏差應(yīng)不大于±1%。該位移測量儀應(yīng)在每個試驗日的試驗前校核一

次，若單日進行多次試驗，則每超過10次試驗應(yīng)再進行一次校核。校核滿足要求時，該位移測量儀才

可用于試驗。

2.8.3.4位移測量儀應(yīng)穩(wěn)固地放置在試樣的刃形支承處，測量儀與刃口應(yīng)緊密接觸，且接觸處可以

自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)在溫度介質(zhì)中進行試驗時，應(yīng)盡量減少溫度介質(zhì)對位移測量的影響。

2.8.3.5試驗程序和結(jié)果評定方法應(yīng)按公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)進行。

2.8.4試驗要求

2.8.4.1試驗后應(yīng)對每個試樣的斷面進行觀察和測量，并按下列2.8.4.2和2.8.4.3的要求評定試樣的

有效性。每項試驗至少應(yīng)有3個有效試樣。

2.8.4.2試樣應(yīng)滿足下列要求，否則