CN103543052B - 一种钢板z向拉伸试样的制备方法 - Google Patents
一种钢板z向拉伸试样的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,本发明主要适用于厚度较薄的钢板的拉伸试样的制备方法。该方法包括(1)材料的准备;(2)组对焊接;(3)试样的分割;(4)拉伸试样加工;试样制作完成后按标准GB/T5313‑2010规定加工拉伸试样进行试验。本发明采用整体焊接再分割的方法,选用K型坡口,用手工电弧焊的方法在平焊位置进行焊接制作。工艺简单、制作方便;采用此方法制作的试样,焊缝质量好,无焊接变形,操作简单,制作效率高,在实施过程中,所制作的六个试样均满足要求。本发明特别适用于钢板的Z向拉伸试样制作。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,具体地说,涉及一种检验钢板厚度方向性能级别用试样的制备方法。
背景技术
钢板在长、宽、厚三个方向的性能并不完全相同。轧制工艺和P、S偏析等原因对钢板的厚度方向(Z向)性能影响较大,焊接后在焊缝的应力作用下,钢板易在厚度方向产生层状撕裂现象。因此建筑、造船、锅炉和压力容器等重要焊接构件用钢板不仅要求具有优良的强度、韧性、可焊性,同时要求在厚度方向具备一定的抗层状撕裂性能,验证钢板厚度方向性能采用Z向拉伸试验,用拉伸试样的断面收缩率来评定。按照GB5313-2010《厚度方向性能钢板》规定,钢板厚度方向性能级别分为三级:Z15、Z25、Z35,适用于厚度为15mm~400mm的镇静钢钢板,标准规定厚度在15~20mm的试样应有延伸部分,采用适当的方法将延伸部分焊接在试样两个表面。
发明内容
常用的Z向拉伸试样的制作方法为单个焊接,不易操作,且焊缝质量不稳定,本发明提供一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,简化制作工艺,提高试样焊缝性能。
本发明采用的技术方案是:
一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,其特征在于:包括下述步骤:
(一)、材料的准备
(1)试料沿钢板主轧制方向的一端中部切取,得试料A;
试料A的尺寸为:长为6t+50mm,宽为t+10mm,厚为t;
其中t为15~30mm;t为钢板厚度;
(2)延伸部分B两块
B部分取自与试料A相同材质的钢板,延伸部分B的尺寸为:长为6t+50mm,宽为t,厚为b;
其中t为15~30mm;b≥40mm;
(3)清除试料A、B表面的铁锈、氧化皮、油脂杂物;
(4)设置K形坡口
两块延伸部分B位于试料A两端,延伸部分B与A接触部分设置成锥体,锥体的端部与试料A距离为2mm,锥体的顶部宽度为1mm,锥体的锥角为60°;
(5)热切割后的坯料都应再用机加工的方式去除热影响区,热影响区为1倍板厚。
(二)组对焊接
(1)组对并点焊边部固定,确保坡口钝边位于试料A的中心;
(2)采用手工焊条电弧焊方法进行焊接,将工件倾斜30度,使之在平焊位置进行焊接,正反两面施焊,减少焊接角变形;
(3)选用与母材相匹配的焊条,焊条直径为φ3.2mm或φ4.0mm,焊接工艺参数除执行焊条使用说明书外,还应保证焊接热影响区最小;
(4)背面用角磨机清根,减少对试料A的损伤。
(三)试样的分割
将焊好的试料板平行分割为6个试样,试样宽度a=t;焊缝两端为引弧或收弧位置,易产生缺陷,两端20±1mm舍去不用。
(四)拉伸试样加工
试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。
所述坡口,即延伸部分B端部的锥体,可在刨边机或者坡口机设备上制作。
本发明主要应用于:当钢板厚度较薄时,Z向拉伸试验需要焊接延伸部分,按照标准规定一套试验需要两组六个试样,一组试验、另一组备用,当试样加工不当或制作不良时,需复验或者重新取样。为保证试样制作质量,防止试样断在焊缝或热影响区,采用现整体焊接再分割的方法,焊接方法为焊条电弧焊,选用与母材相匹配的焊条,开K型坡口,角度为60℃,焊接时正反两面焊接,减少角变形,焊接位置为平焊。
当钢板厚度较薄或者受试验条件限制时,厚度方向拉伸(Z向拉伸)试验需在厚度方向焊接延伸部分。本发明为一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,采用整体焊接再分割的方法,选用K型坡口,用手工电弧焊的方法在平焊位置进行焊接制作。实践证明用本方法制作的试样加工方便、性能优良,满足试验标准要求。
本发明的组对方式及坡口型式见图1、2,其中A为钢板试料部分,B为延伸部分,t为钢板厚度,焊接延伸部分为板状,试料长度L=6t+50mm,延伸部分B的厚度b不小于40mm,试料A厚度为t。
试样最后按GB5313-2010中规定的拉伸试样加工尺寸,为棒状试样,试样直径d0=6mm或10mm,平行部长lc≥1.5d0。
本发明主要适用于厚度较薄的钢板的拉伸试样的制备。
本发明提供的钢板Z向拉伸试样的制备方法,带来的有益效果:本发明工艺简单、制作方便;采用此方法制作的试样,焊缝质量好,无焊接变形,操作简单,制作效率高,在实施过程中,所制作的六个试样均满足要求。本发明特别适用于钢板的Z向拉伸试样制作。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明试料A和延伸部分B的焊接坡口结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为试料A和延伸部分B焊接部分示意图。
图4为试样分割示意图。
图中1为试料A,2为延伸部分B,3为锥体,4为焊条。
具体实施方式
实施例:
(一)试样的制备
组对方式及坡口型式见图1、2,其中A为钢板试料部分,B为延伸部分,t为钢板厚度,焊接延伸部分为板状,试料A尺寸:厚度为t,宽度t+10mm,长度L=6t+50mm;延伸部分B尺寸:长度L=6t+50mm,厚度b=40mm,宽度为t。
图1、2所示,两块延伸部分B即图中2,试料A即图中1,延伸部分B与A接触部分设置成锥体3,锥体3的端部与试料A距离为2mm,锥体的顶部宽度为1mm,锥体的锥角为60°;锥体3是通过坡口机加工而成。
(二)组对焊接
图2所示,组对并点焊边部固定,确保坡口钝边位于试料A的中心;
图3所示,采用手工焊条电弧焊方法进行焊接,将工件倾斜30度,使之在平焊位置进行焊接,正反两面施焊,减少焊接角变形。选用与母材相匹配的焊条4,焊条4直径为φ3.2mm,焊接工艺参数除执行焊条使用说明书外,还应保证焊接热影响区最小。
背面用角磨机清根,减少对试料A的损伤。
(三)试样的分割
图4所示,将焊好的试料板平行分割为6个试样,试样宽度a=t;焊缝两端为引弧或收弧位置,易产生缺陷,两端20mm舍去不用。
(四)拉伸试样加工
试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。试样加工为圆柱形,试样直径d0=10mm,平行部长lc=试板厚度t。
采用此方法制作的试样,焊缝质量好,无焊接变形,操作简单,制作效率高,在实施过程中,所制作的六个试样均满足要求。
Claims (2)
1.一种钢板Z向拉伸试样的制备方法,其特征在于:包括下述步骤:
(一)材料的准备
(1)试料沿钢板主轧制方向的一端中部切取,得试料A;
试料A的尺寸为:长为6t+50mm,宽为t+10mm,厚为t;
其中t为15~30mm;t为钢板厚度;
(2)延伸部分B两块
B部分取自与试料A相同材质的钢板,延伸部分B的尺寸为:长为6t+50mm,宽为t,厚为b;
其中t为15~30mm;b≥40mm;
(3)清除试料A、B表面的铁锈、氧化皮、油脂杂物;
(4)设置K形坡口
两块延伸部分B位于试料A两端,延伸部分B与A接触部分设置成锥体,锥体的端部与试料A距离为2mm,锥体的顶部宽度为1mm,锥体的锥角为60°,
(5)热切割后的坯料都应再用机加工的方式去除热影响区,热影响区为1倍板厚;
(二)组对焊接
(1)组对并点焊边部固定,确保坡口钝边位于试料A的中心;
(2)采用手工焊条电弧焊方法进行焊接,将工件倾斜30度,使之在平焊位置进行焊接,正反两面施焊,减少焊接角变形;
(3)选用与母材相匹配的焊条,焊条直径为φ3.2mm或φ4.0mm,焊接工艺应保证焊接热影响区最小;
(4)背面用角磨机清根,减少对试料A的损伤;
(三)试样的分割
将焊好的试料板平行分割为6个试样,试样宽度a=t;焊缝两端为引弧或收弧位置,易产生缺陷,两端20mm±1mm舍去不用;
(四)拉伸试样加工
试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。
2.根据权利要求1所述的钢板Z向拉伸试样的制备方法,其特征在于:所述延伸部分B端部的锥体,可在刨边机或者坡口机设备上制作。
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