焊接接头弯曲试验方法介绍

1.试样

（1）对接接头正弯和背弯试样 对接接头正弯和背弯试样分别指焊缝表面和根部为受拉面的试样，如图5-20和图5-21所示。试样厚度t_s应等于焊接接头处母材的厚度。当要求对整个厚度（30mm以上）进行试验时，可以截取若干个试样覆盖整个厚度。在这种情况下，试样在焊接接头厚度方向的位置应做标识。

图5-20 对接接头横向弯曲试样

L_t—试样总长度（mm） t_s—试样厚度（mm）

图5-21 对接接头纵向弯曲试样

L_t——试样总长度（mm） L_s——加工后试样上焊缝的最大宽度（mm） b—试样宽度（mm） b₁—熔合线外宽度（mm）

注：b₁=（b-L_s）/2。

（2）对接接头侧弯试样 对接接头侧弯试样是指焊缝横截面为受拉面的试样，如图5-22所示。试样宽度b应等于焊接接头处母材的厚度，试样厚度t_s至少应为10mm±0.5mm，而且试样宽度应大于或等于试样厚度的1.5倍，当接头厚度超过40mm时，允许从焊接接头截取几个试样代替一个全厚度试样，试样宽度b的范围为20～40mm。在这种情况下，试样在焊接接头厚度方向的位置应做标识。

（3）带堆焊层正弯试样 带堆焊层正弯试样是指堆焊层表面为受拉面的试样，如图5-23所示。试样厚度t_s应等于基材厚度加上堆焊层的厚度，最大为30mm。当基材厚度加上堆焊层的厚度超过30mm时，允许去除部分基材使加工好的试样厚度t_s符合相关要求。

图5-22 对接接头侧弯试样

L_t—试样总长度（mm） L_s—加工后试样上焊缝的最大宽度（mm） b—试样宽度（mm） t_s—试样厚度（mm）

（4）带堆焊层侧弯试样 带堆焊层侧弯试样是指堆焊层的横截面为受拉面的试样，如图5-24所示。试样宽度b应等于基材厚度加上堆焊层的厚度，最大为30mm。试样厚度t_s至少应为10mm±0.5mm，而且试样宽度应大于或等于试样厚度的1.5倍。当基材厚度加上堆焊层的厚度超过30mm时，允许去除部分母材使加工好的试样宽度b符合相关要求。

图5-23 带堆焊层正弯试样

L_t—试样总长度（mm） t_s—试样厚度（mm） b—试样宽度（mm） t—基材厚度（mm） t_c—堆焊层厚度（mm）

图5-24 带堆焊层侧弯试样

L_t—试样总长度（mm） t_s—试样厚度（mm） b—试样宽度（mm） t—基材厚度（mm） t_c—堆焊层厚度（mm）

（5）带堆焊层对接接头正弯试样 带堆焊层对接接头正弯试样是指对接接头堆焊层表面为受拉面的试样，如图5-25所示。试样厚度t_s应等于基材厚度加上堆焊层的厚度。在这种情况下，焊缝应位于试样的中心或适合于试验的位置。

（6）带堆焊层对接接头侧弯试样 带堆焊层对接接头侧弯试样是指对接接头横截面为受拉面的试样，如图5-26所示。试样宽度b应等于基材厚度加上堆焊层的厚度。试样厚度t_s至少应为10mm±0.5mm，而且试样宽度应大于或等于试样厚度的1.5倍。在这种情况下，焊缝应位于试样的中心或适合于试验的位置。

图5-25 带堆焊层对接接头正弯试样

L_t—试样总长度（mm） t_s—试样厚度（mm） b—试样宽度（mm） t—基材厚度（mm） t_c—堆焊层厚度（mm）

图5-26 带堆焊层对接接头侧弯试样

L_t—试样总长度（mm） t_s—试样厚度（mm） b—试样宽度（mm） t—基材厚度（mm） t_c—堆焊层厚度（mm）

注：b=t+t_c。

（7）试样的尺寸 试样拉伸面棱角应加工成圆角，其半径r不超过0.2t_s，最大为3mm。

试样加工的最后工序应采用机加工或磨削，其目的是为了避免材料的表面变形硬化或过热。试样表面应没有横向划痕或切痕，不得除去咬边。试样的长度L_t应为L_t≥1+2R。对于横向正弯和背弯试样，应满足下列条件。

1）钢板试样宽度b应不小于1.5t_s，最小为20mm。

2）铝、铜及其合金板试样宽度b应不小于2t_s，最小为20mm。

3）管径不小于50mm时，管试样宽度b最小应为t+0.1D且最小为8mm。(www.xing528.com)

4）管径大于50mm时，管试样宽度b最小应为t+0.05D，最小为8mm且最大为40mm。

5）外径D大于25×管壁厚，试样的截取按板材要求。

6）对于侧弯试样，试样宽度b一般等于焊接接头处母材厚度。

7）对于纵向弯曲试样，试样宽度b应为L_s+2b₁，尺寸如表5-6所示。

表5-6 纵向弯曲试样宽度 （单位：mm）

2.试验设备

该试验设备包括压头和辊筒等。压头的直径d应依据相关标准确定，辊筒的直径至少为20mm。

3.试验内容

（1）圆形压头弯曲 圆形压头弯曲如图5-27～图5-29所示。把试样放在两个平行的辊筒上进行试验，焊缝应在两个辊筒间中心线位置，纵向弯曲除外。在两个辊筒间中点，即焊缝的轴线，垂直于试样表面通过压头施加载荷（三点弯曲），使试样逐渐连续地弯曲。

图5-27 横向正弯或背弯

l—辊筒间距离（mm） R—辊筒半径（mm） d—压头直径（mm）b—试样宽度（mm） r—试样棱角半径（mm） t_s—试样厚度（mm） α—弯曲角度（°）

注：d+2t_s＜t≤d+3t_s。

图5-28 横向侧弯

L_s—加工后试样上焊缝的最大宽度（mm） l—辊筒间距离（mm） R—辊筒半径（mm） d—压头直径（mm） b—试样宽度（mm） r—试样棱角半径（mm） t_s—试样厚度（mm） α—弯曲角度（°）

注：d+2t_s＜l≤d+3t_s；d≥1.3L_s-t_s。

图5-29 纵向弯曲试验

l—辊筒间距离（mm） d—压头直径（mm） t—试样厚度（mm） b—试样宽度（mm） r—试样棱角半径（mm） t_s—试样厚度（mm） α—弯曲角度（°）

注：d+2t_s＜l≤d+3t_s。

（2）辊筒弯曲 辊筒弯曲如图5-30所示。辊筒弯曲是另一种试验方法，用于铝合金和异种材料接头。对于异种材料接头，其焊缝金属或一侧母材的屈服强度或规定塑性延伸强度低于母材。将试样的一端牢固的卡紧在两个平行辊筒的试验装置内进行试验，通过外辊筒沿以内辊筒轴线为中心的圆弧转动，向试样施加载荷，使试样逐渐连续地弯曲。

4.结果表示

1）弯曲结束后，试样的外表面和侧面都应进行检验。

2）依据相关标准对弯曲试样进行评定并记录。

3）除非另有规定，在试样表面上小于3mm长的缺欠应判为合格。

图5-30 辊筒弯曲试验方法

L_f—焊缝中心线与试样和辊筒接角点间初始距离（mm） d—压头直径（mm） r—试样棱角半径（mm） t_s—试样厚度（mm） α—弯曲角度（°）

注：0.7d＜L_f≤0.9d。