填充金属制造商出于多种原因对其许多产品进行拉伸测试。像许多最终用户一样,他们可能会进行拉伸测试以帮助监控过程质量。拉伸试验的结果通常在填充金属数据表中提供,这些值对于确定产品是否适用于应用至关重要。
最终用户还可以执行或外包他们自己的拉伸测试。当公司需要遵守焊接规范时,对于结构或压力容器制造等应用,抗拉强度测试通常是焊接程序附带的程序资格记录的关键组成部分。即使在没有焊接到代码的应用中,公司也经常进行拉伸测试,以评估所生产的焊缝是否能够为特定应用提供足够的强度。
什么是拉伸强度测试?
拉伸测试是一种破坏性测试方法,在测试焊接性能时尽早进行。这种易于执行的评估提供了丰富的信息,这些信息对于为应用选择最佳填充金属至关重要。
指定尺寸的样品在张力下加载直到失效点。将样品拉开以了解焊缝的强度、延展性和其他特性。测试设备计算并显示极限抗拉强度[破坏前承受的最大应力,单位为磅/平方英寸 (psi) 或兆帕 (MPa),屈服强度(发生塑性变形时的应力,单位为psi或MPa)和伸长率百分比的样本。
该过程包括创建焊接测试板,加工该板以产生适当尺寸的测试样本,进行测试,然后分析结果。即使使用相同的填充金属,不同的母材、接头设计和焊接参数也会导致显着不同的机械性能。出于这个原因,填充金属制造商和公司根据控制所有这些因素的规范测试钢板。
拉伸测试常见类型三种最常用的拉伸测试类型是:
所有焊缝金属测试:这涉及仅测试样品焊接试板的焊缝金属。它是填充金属和某些程序鉴定过程中的标准测试。请注意,所有焊接金属拉伸杆都可能包含已发生母材稀释的焊缝区域;它可能不适用于所有焊接接头配置。
横向拉伸试验-:在此过程中,从板的横向轴(垂直于焊缝的轴)提取拉伸杆。因此,焊缝金属和母材都进行了测试,捕捉了两者之间的相互作用。这是一个试金石:如果故障发生在母材上,则可以确定焊接金属比母材更坚固,反之亦然。但是,这种类型的测试存在局限性。可以高精度地提取极限抗拉强度,但不能提取屈服强度或伸长率(延展性的度量)。
纵向拉伸测试:此示例配置涉及测试沿焊缝纵轴提取的试样。根据接头设计,纵向拉伸杆可能包含母材和焊缝金属。
基于屈服强度的焊件设计
对于许多应用,焊件的“宣传”或额定承载能力基于焊缝金属的极限抗拉强度,而不是安全因素(通常少三到四倍)。
但是,有些零件是根据屈服强度设计的,当零件不能永久改变尺寸时使用屈服强度。其中一个例子是机械部件或石油和天然气输送管道部件。以屈服强度为重点设计的零件通常不会达到零件永久变形的程度,这可能会阻止零件按预期工作。
根据屈服强度进行设计时,请考虑进行拉伸试验以提供屈服强度数值。与横向拉伸测试相比,全焊缝金属测试将为您提供有关零件的更完整信息。
了解焊缝强度
拉伸测试是了解焊缝性能和确保成品焊缝与母材一样坚固或更坚固的关键步骤。当焊接到代码时,要求将包括关于拉伸测试的细节,但即使不是焊接到代码的操作也可以从这些测试数据中受益,以指导具有成本效益和安全的零件设计。
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