力学 性能常 用试样 . n■Il *i 1Li mI i r Kp i ， • 二 a m T.I l , £! -・ s W g・ ■ 一 一 -. 目录 试 样的一 般要求 V 目录 金 属管压 扁试样 断裂力 学及疲 劳试样 NDT试样 试 样是力 学性能 试验的 试验对 象的一 部分。 通过 对试 样的试 验来获 得评定 冶金产 品的力 学性能 数据， 进 而评定 产品的 质量。 事 实上不 可能将 一批产 品都取 作试样 进行试 验以评 定产品 质量， 只能 抽取部 分产品 作为 试样。 因此， 试样的 真正意 义在于 它能代 表其所 在 的一批 产品的 质量。 正 确取样 是准确 评定产 品性能 的重要 一环。 取样 部位、 取样方 向和取 样数量 是取样 三 要素。 这 些要素 中每一 个都对 试样力 学性能 试验结 果有 影响。 。试 样的一 般要求 1. 取 样部位 由于 金属材 料在冷 变形或 热变形 的加工 过程中 ， 变 形量不 会处处 均匀， 而变形 时金属 沿主变 形方向 流动。 加 工成材 之前的 原锭坯 内部会 有各类 缺陷， 在 加工变 形时， 缺陷的 分布不 均匀以 及因热 处理条 件的 差异， 成材后 的金属 组织也 存在不 均匀。 此外 还 有其他 诸多工 艺变动 因素， 使得名 义上相 同的一 批， 甚至同 一产品 的不同 部位其 力学性 能出现 差异。 正因 如此， 在 不同部 位取样 试验， 其结 果必然 不同。 表 1 为 45号钢 取样部 位对拉 伸性能 的影响 结果。 Q 1. 试 样的一 般要求 取样部位 表1 尺寸 45 号钢 取样部 位对拉 伸性能 的影响 d=40mm d=45mm d=50mm d=60mm 部位 中心 1/4 中心 1/4 中心 1/4 中心 1/4 7f m/MPa 649 671 679 702 785 801 584 603 A/% 26.0 24.2 12.8 10.2 6.2 &0 27.1 25.7 GB/T 2975-1998 《钢 及钢 产品力 学性能 试验取 样位置 及试样 制备》 图 A l 在 型钢腿 部宽度 方向切 取样坯 的位置 a ）心50 mm 曜部 网部 / <50 mm 腰部 ，腿部 t>50 mm 图 A2 在型钢 腿部厚 度方向 切取拉 伸样坯 的位置 腰部 图 A3 在型钢 腿部厚 度方向 切取冲 击样坯 的位置 b) mm a） 全横载 面试徉 IZ.Jmm c ) r/>25 mm d ) rf>50 mm 图 A4 在 圆钢上 切取拉 伸样坯 的位置 b ) 25 12. 5 nim c) mm d > MA5U m m 图 A5 在 圆钢上 切取冲 击样坯 的位置 mm ）全横幡 面试样 b) 次<25 mm 12.5mm c ) i/>2S mm d) d > 50 mm 图 A6 在六 角钢上 切取拉 伸样坯 的位置 a ) 却M25 mm mm c ) d > 2 3 mm d ) J > 5 0 mm 图 A7 在六 角钢上 切取冲 击样坯 的位置 身 £ 1 . W 代 表 宽 度 t 代 a｝全横谶 面试祥 d ) 时 M5Q mm 和 mm 2.mm b ) IVC50 mm e) "A50 mm 和 < 5 0 mm 表 厚 度 L c ) W>S。 mm f ) tKA 50 m m 和 r > 5 0 mm 图 A8 在矩 形截面 条钢上 切取拉 伸样坯 的位置 ■ -• ■ <2 nrm 伸7 4 mm 和 aJ 1 2 mm W /4 -一 c ) W > 5 0 mm 和 ？ 立 b) " > 5 0 mm ¥1 50 mm 图 A9 在矩 形截面 条钢上切取冲击样坯 的位置 mm J 全厚 度试样 c 轧制 表面 b) rnm d〉 f 玄 50 rnm 图A10 在 钢板上 切取拉 伸样坯 的位置 图All 在 钢板上 切取冲 击样坯 的位置 L 代 表 纵 向 取 样 T 代 表 横 向 取 样 试梯应 远离爆 管接头 b） 矩 形横截 面试祥 a） 全横截 面试样 试 样圈晅 离 焊管接 头 L T H4 。 圆形 横截 面试棒 图 A12 在 钢管上 切取拉 伸及弯 曲样坯 的位置 试样陟远 离焊管 接关 a） 冲 击试祥 抵 > 4 0 mm 冲 击试样 图 A13 在 钢管上 切取冲 击样坯 的位置 T a） 全横裁 面试洋 b） 矩 形横截 面试择 图 A14 在方形 钢管上 切取拉 伸及弯 曲样坯 的位置 试样应 通离焊 管楼头 T M 2 mm M 2 mm 图 A15 在方形 钢管上 切取拉 伸及弯 曲样坯 的位置 2. 取 样方向 冶金 产品在 生产制 造过程 中一般 通过压 力加工 使产 品具有 一定形 状的横 截面。 在制 造时， 材料的 金 属晶粒 沿主变 形方向 流动， 晶粒 被变形 拉长， 而 且夹杂 也沿变 形方向 排列， 这 就形成 所谓的 金属纤 维， 由此 造成性 能各向 异性。 此外冷 加工成 形的制 品， 会形 成织构 和残余 应力， 这也是 造成性 能各向 异性 的原因 之一。 表 2是板材 沿轧制 方向和 垂直于 轧制 方向取 样拉伸 试验的 结果。 Q 试样 的一 般要求 2. 取 样方向 表2 方向 取样方 向对拉 伸性能 的影响 状态 R/MPa &/MPa Z/% P-F 476 306 56 P-F (H) 442 295 68 P-F 431 278 12 P-F (H) 414 278 30 平 行轧制 方向 垂 直轧制 方向 为得 到有用 的试验 结果， 对 于具体 试验， 最小 试验 数量应 规定。 但这 个问题 不容易 解决。 因为试 验类型 不同， 试 验条件 引起的 试验结 果分散 和材料 本 身的变 化都影 响个别 试验结 果的准 确性。 目前一 般的做 法是： 根据 要进行 的试验 类型、 产品 和材料 的性 能的主 要用途 、性 能的分 散性以 及经济 因素确 定最小试 验数目 。 对于 生产检 验和验 收试验 的拉伸 性能， 一 般是 一 批做 一 个 试验。 Q 试样 的一 般要求 4. 样坯加 工余量 的选择 用 烧割法 切取样 坯时， 从 样坯切 割线至 试样的 边缘必 须保留 有足够 的加工 余量。 一般不小 于钢产 品的 厚度和 直径， 但 最小不 得小于 20mm。对 于厚度 和直 径大于 60mm的钢 产品， 其 加工余 量可根 据供需 双方协 议适当 减少。 Q 试样 的一 般要求 4. 样坯加 工余量 的选择 表3 冷剪样坯加工余量 单位 为毫米 厚度 和直径 加 工余量 <A 4 > 4 〜 10 厚度 和直径 > 1 0〜 20 10 >20 〜 35 15 >35 20 1. 拉伸试样形状与尺寸的-般要 试样 横截面 可以为圆形、 矩形、 多 边形、 环形， 特殊情 况下可 以为某 些其他 形状。 试样 原始标 距和原 始横截 面积有 玖=炬 关系 者称为 比例 试样。 国 际上试用的比 例系数 k 的 值为5.65。原 始标距 不小于 15mm。 当试样横 截面积 太小， 以致 采用比 例系数 k 为5.65的 值不能符合这 一最小标距要 求时， 可 以采用 较高的 值 （优先采用 1L3 的值） 或采用 非比例 试样。 非比例 试样其 原始标距 与原始 面积 无关。 a0=8・12mm,b0=30 02mm,则 修约为90mm o 0 = 5.65< a0 x bQ = 5.65j&12x 30.02 88.2mm 拉 伸试样 2. 厚度 0 . 1mm— <3mm薄板和 薄带使 用的试 样类型 试样 的形状 试 样的夹 持头部 一般 应比其 平行长 度部 分宽。 试样 头部与 平行长 度之间 应有过 渡半经 至少为 20mm 的过渡 弧相 连接。 头 部宽度 应 NL2》。。 通过 协议， 也可 以使用 不带头 试样， 对 于这类 试样, 两夹 头间的 自由长 度应等 于。+3万0。对于 宽度等 于或小 于 20mm 的 产品， 试样宽 度可以 相同于 产品的 宽度。 拉 伸试样 2. 厚度 0. 1mm—<3mm薄板和 薄带使 用的试 样类型 试样 的尺寸 平行 长度应 不小于 Lo+ b Q /2。仲裁试验， 平 行长度 应 为 Lo+2b°° 对于宽度等于 或小于 20mm的 不带头试样， 除非产 品标准中另有 规定， 原始标距 应等于 50mm o 0.8 图1 矩形横 截面比 例试样 表 B.1 k=5.65 带头 10 /() 20 不带头 >15 试样 编号 P1 5.65VS0 12.5 15 k=ll.3 Lc r 仲莪试验 L 0 +3Z>0 L 0 +2&0 单位为毫米 Lc £0 带头 不带头 P01 1L3VS0 P2 P02 >15 P3 P4 Lc 仲裁试验 L 0 +2Z>0 Lq+3A0 P03 P04 拉 伸试样 表 B.2 矩 形横截 面非比 例试样 单位 为毫米 L 0 r 12.5 20 25 >20 试 样编号 L。 带头 不带头 50 75 87.5 P5 80 120 140 P6 50 100 120 P7 拉 伸试样 表 B.3 试样宽 度公差 单位 为毫米 试样名 义宽度 尺 寸公差 形 状公差 12.5 ±0.05 0.06 20 +0.10 0.12 25 ±0.10 0.12 3、 厚度 板 材和 扁材以 及直径 或厚度 N4mm 线材、 棒材和 型材使 用的试 样类型 圆形 横截面 试样： r>O.75do 矩形 横截面 试样： r>12mm 矩形 横截面 试样推 荐其宽 厚比不 超过 8： 1。 机加工 的 圆形横 截面其 平行长 度的直 径一般 不小于 3mm o 如相 关产品 标准有 规定， 型材、 线材、 棒 材等可 以采用 不经机 加工的 试样机 加工的 试样进 行试验 。 3、 厚度 板材和 扁材以及直径 或厚度 N4mm 线材、棒材和型材使 用的试 样类型 不经机 加工试 样的平 行长度 试 验机两 夹头间 的自由 长度应 足够， 以使试 样原始 标距的 标记与 最接近 夹头间 的距离 不小于 面 机 加工试 样的平 行长度 圆形横 截面 试样： L C>L dJ2 o 矩形横 截面 试样： Lc>£ 0 +1.5 4S0 仲 裁试验 ： Lc—o+&o 或乙。+2 4S0 拉 伸试样 表 D.1 圆形横 截面比 例试样 。0 k=5.65 r L 25 20 15 >O.75rf o 单位 为毫米 Lc k=11.3 试样 编号 R1 5d° 仲 裁试验 Lc=L 0 +2t/0 R2 Lc l(kZ0 试样 编号 R01 仲 裁试验 R02 R3 R03 10 R4 R04 8 R5 R05 6 R6 R06 5 R7 R07 3 R8 R08 注 1. 如相关产 品标准无具体 规定， 优先采用 R2、 R4、 R7试样. 2. 试样 的总长 度取决 于夹持方法， 原则 ±Lt>Lc+4J 0 表 A 2 矩形横 截面比例试样 k=5.65 如 单位为毫米 k=11.3 r L Lc 试样 编号 Lc 试样 编喜 12.5 P7 P07 15 P8 P08 20 25 30 >£ 0 +1.5 4SO >12 5,657SO 仲 裁试验 £ o +2v/5O P9 >L +1.5 4SO 仲裁 试验： P09 L +2 PIO Pll o 4so P010 P011 注： 如 相关产 品标准 无具体 规定， 优 先采用 比例系 数 k=5・65的比例 试样。 表 D.3 矩 形横截面非比 例试样 r/mm Lo/mm £c/mm 试 样编号 12.5 50 P12 20 80 P13 25 >20 50 >L Q+1.5y[sQ 仲裁试验： L +2/S0 P14 38 50 P15 40 200 P16 表D . 4 试样 横向尺寸公差 名称 机加工 的圆形 横 截面直 径和四 面 机加工 的矩形 横 截面试 样横向 尺寸 标称横 向尺寸 尺 寸兮差 形 状公差 >3 〜 6 ±0.02 0,03 > 6 〜 10 ±0.03 0.04 > 1 0 〜 18 ±0.05 0.04 > 1 8 〜 30 ±0.10 0.05 ±0.02 0.03 >6—10 ±0.03 0.04 > 1 0 〜 18 ±0.05 0.06 > 1 8 〜 30 + 0.10 0.12 >30 〜 50 ±0.15 0.15 >3 相 对物面 机加工 的 矩形横 截面试 样横 向尺寸 单位 为亳米 6 4、直径或厚 度小于4mm线材、 棒材和型材使 用的试 样类型 通常 不经机 加工， 原 始标距 为200mm ±2mm 和 100mm ± l m m o 试验机两 夹头间 的自由 长度应 至少为£o+3Z»o或 L°+3do,最小值 为Lo+2Omm。 如 不测定 断后伸 长率， 两夹头间的 最小自 由长度 可以为 50mm。 表c. 1 非比 例试样 或妃 mm <4 Lg/mm Lc/mm 试 样编号 100 >120 R9 200 >220 R10 & 拉 伸试样 5、 管材使用的试 样类型 分为全 壁厚纵 向弧形试样、 管段试样、 全壁厚 横向试 样， 或从 管壁厚机加工 的圆形 横截面试样。 通过 协议， 可采用 不带头 的纵向弧形试 样和不 带头的 横向试样。 仲裁试验采 用带头 试样。 不带头的 试样， 两 夹头间 的自由 长度应 足够， 以使试 样 原始标 距的标记与最 接近的 夹头间 的距离不小于 L5 面 表E . 1 纵向弧 形试样 单位 为毫米 K=5.65 r K=11.3 Do “0 30 〜 50 10 SI SOI 15 S2 S02 Lc L。 试样 编号 L。 Lc 试样 编号 > 50〜 70 > 70 ~ 100 20/19 > 100 〜 200 >200 25 原 壁 厚 >12 > > L 0 +1.5 y[snso3 1 1 3 50 仲裁 试验： £ 38 S3 o +1.5 必 0/S4 o +2 S5 Vso S6 仲裁试验： 匕o +2 J SO 表 E. 2 £ 0 /mm 5.65 50 50 管段试样 试 样编号 Lc/mm N Lq +Z)q/2 仲裁 试验： >100 +2D 0 S7 S8 机加 工的横 向矩形横截面试样， 管壁厚度小于 3mm 时，采用表 B.1或 B.2 规定的试样尺寸； 管壁厚度 大于或 等于3mm时，采用表 D.2或 D.3规定 的试样 尺寸。 管壁厚度机加 工的纵 向圆形横截面试样应 采用表D.1 规定 的试样尺寸。相 关产品 标准应 根据管壁厚度规定机 加 工的纵 向圆形横截面 试样。 如无具体 规定， 根据表E.3 选定 试样。 表 E.3 管壁 厚度机 加工的纵向圆 形横截面试样 管壁厚 度fZo/mm 采用试样 8〜 13 R7 > 1 3 〜 16 R5 >16 R4 & 拉 伸试样 6、 焊接拉伸试样 取样 取样 所采用 的机械 加工方 法或热 加工方 法不得 对试样 性能产 生 影响。 钢： 厚 度超过 8mm时， 不得采 用剪切 方法。 当采用 热切割 或可能 影响切 割面性 能的其 他切割 方法从 焊件或 试件上 截取试 样时， 应 确 保所有 切割面 距离试 样的表 面至少 8 mm以上。 平 行于焊 件或试 件 的原始 表面的 切割， 不 应采用 热切割 方法。 其 他金属 材料： 不得采 用剪切 方法和 热切割 方法， 只能 采用机 械加 工方法（如锯或铳、 磨 等）。 ◎ 拉 伸试样 6、 焊接拉伸试样 机 械加工 一般 要求： 公差按照GB/T 228 规定。 位置： 试样 的厚度 龙一般应与焊 接接头 处母材的厚度相同， 参见图 2a）。 当相关 标准要求进行 全厚度 （厚 度超过 30mm） 试 验时， 可从接 头截取 若干个试样覆 盖整个厚度， 参见图 2b）o 在这种情 况下，试 样相对 接头厚 度的位 置应做记录。 ◎ 拉 伸试样 a） 全厚 度试藤 b 电 试梯可以*9互带瓠 b） 务试 样试验 图2 试 样的位 置示例 ◎ 拉 伸试样 .U * 1 ■ ._____上 _ _ _ _. 土 二 _________ : _ 一_ -------------------------------------------------------------------------------------------- 图3 板接头 rz::r 1 1 1 Z 涉 图4 管接头 拉 伸试样 拉 伸试样 表4 君 板及管板状试 样尺寸 称 符 号 试样 急长度 以 夹搏蟋 宽度 &> 根 1 ！ 过渡瓢 半径 寸 H-L2 b 25Ct,>2> 平行长 度 部分篇 度 平行齿度 尺 适 合于所 使用的 试验机 i ■ 管子 单位 为亳米 6 <D<50) 12 (5CKD<US) 2S < D > 1 8) b 泓+就 j A25 r 注 L 对于压 埠及商 醴束焊 接头而 言〔根据 G B / T 5 睡 5— " 0 5 , 其 工 艺方世 代号为 2 . 4 , 5 1 翘 能儿 婵缝宽 度为零 注 2： .对于某些金 属材料（如 铝、铜及其 合金）可 以要求 L L. + IOO. ◎ 拉 伸试样 6、焊接拉伸试样 表 面制备 试 样制备 的最后阶段应 进行机 加工，应采 取预防 措施避 免在 表面产 生形变硬化或 过热。 试样表 面应没 有垂直 于试样 平 行长度 Lc 方向的 划痕或 切痕， 不 得除去 咬边，除非 相关标 准另有 要求。 超出 试样表 面的焊 缝金属应通过 机加工 除去。 除非另有 要求， 对于有熔透 焊道的 整管试 样应保 留管内焊缝。 ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 其余 R10 120 图5 室温 <p1O拉伸试样 ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 其余 0. & R2. R6 co 9 6 14 45 90 图6 室温 <p6拉伸试样 14 6 - ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 0.8 R2 R10 总 1。 15 60 120 图7 室温 （p12.5 拉 伸试样 15 ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 0.8」 R10. CP 1J 00 00 90 15. 18 18 170 图8 室温 <p1 4 拉伸试样 15 ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 其余 1.6 / Y © 00.03 A 0.02 | R10 2X45° I 珥 丁 18 10=50 lc=70 120 图9 高温 <p10拉 伸试样 18 ◎> 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 1.6 / 其余 0.02 2X45° %6土。.听 10=3。 lcN5 图10 高温<p6拉伸试样 3 习 拉 伸试样 7、加 工班常用圆拉 伸试样 10 I 9 图11 Instron(p10 低温、 高 温圆拉 伸试样 I 三，薄板 和薄带 反复弯 曲试样 1、试样 厚度应 为薄带 或薄板 产品的 厚度， 并保留两个原 表面。 2、其宽 度应为 20〜 25mm；对于宽度小于 20 mm 的薄带 产品， 试样 宽度应 为原产 品的全宽度。试样 长度约 150 mm。 1、表面应 光滑和平坦， 并且 不应有 氧化皮 及外界 污物， 尤其 不应有油脂。 试样表 面应能 保证压 痕直径 的精确测量。 2、布氏试样表 面粗糙 度参数Ra一般不大于 1.6pm。 3、维氏试样建 议抛光 处理。 4、洛氏试样表 面粗糙 度参数Aa一般 不大于 1.6g me 硬 度试样 5、焊接接头硬 度试样 试件横 截面应 通过机 械切割 获取， 通常 垂直于 焊接接 头。 试样 表面的 制备过 程应正 确进行 以保证 硬度侧 量没有 受 到冶金因素的 影响。 被检 测表面 制备完 成后最 好进行 适当的 腐蚀， 以便准 确确定焊接接头 不同区 域的硬 度测试 位置。 冲击点浦 1、根据有关 标准或 协议， 试样 可以保 留一或两个轧 制面， 缺 口轴线垂 直于轧 制面。 2、 对 于端面 定位的 试样， 缺口中 心线至 端面距 离应为 (27.5 ±0.165) m m , 端面 粗糙度Ra应 不大于 3.2pm, 且端面 应与试 样侧面 垂直。 3、 试 样缺口 底部应 光滑， 对 于仲裁 试验， 缺口 底部表 面粗糙 度 Ra应 不大于 l・6pm ° 4、 如 不能制 备标准 试样， 可采 用宽度 7.5mm、 5mm、 2.5mm 等小尺寸 试样。 5、 试样 标记的 位置不 应影响 试样的 支承和 定位， 并应 尽量远 离 缺口。 6、焊 接冲击 按委托者确定 的试样位置和 缺口方 向进行加工。 毋 。伽 gtono 胸 .2 0 心 22.5>r 22..M 图12 标准夏比 V型缺 口冲击试样 55+0.60 ]O±O.!O 27.51030 S13 缺 口深度 为2mm 的标 准夏比 U型缺 口冲 击试样 金属管压 扁试样 试样 长度应 不小于 10mm, 但 不超过 100mm « 试样 的棱边 允许用 铿或其 他方法 倒圆或 倒角， 如果 试验 结果满 足试验 要求， 可以 不对试 样棱边 倒圆或 倒角。 : 必 弯 曲试样 金属材料 弯 曲试样 1、当产 品宽度 不大于20mm 时，试样 宽度为 原产品宽度； 2、当 产品宽度大于 20mm 时： 厚 度小于 3mm 时， 试样 宽度为 20mm ± 5mm； 厚度 不小于 3mm时，试 样宽度 为20mm〜 50mm。 3、试样 厚度和 直径应 按照相 关产品 标准的 要求， 如未具体规 定，应按 照如下 要求： 3.1 对于 板材、 带材和 型材， 产 品厚度 不大于 25mm 时， 试样 厚度 应为原 产品的 厚度； 产品厚 度大于 25mm 时，试样 厚度可 以机加工 减薄至 不小于 25 mm, 并应保 留一侧原表面。 艮必 弯 曲试样 金属材料 弯 曲试样 3.2 直径 或多边 形横截 面内切 圆直径 不大于 30mm 的 产品， 其试样 横截面 应为产 品的横 截面。 直 径或多 边形横 截面内 切圆直 径大于 30mm 而 不大于 50mm 的 产品， 其试样 横截面 可加工 成横截 面内切 圆直径 不小于 25mm 的试 样。 直 径或多 边形横 截面内 切圆直 径大于 50mm 的 产品， 其试样 横截面 可加工 成横截 面内切 圆直径 不小于 25mm 的 试样。 试验时 原表面 位于受 拉变形一 侧。 单位 为垂米 图14 取样示意图 ◎ 弯 曲试样 金属材料 弯 曲试样 4、 试 样表面 不得有 划痕和 损伤。 方形、 矩形 和多边 形横截 面 试样的 棱边应 倒圆， 倒 圆半径 不能超 过以下 数值： —1mm, 当 试样厚 度小于 10 mm; —1.5 mm, 当试 样厚度 大于或 等于 10 mm 且小于 50 mm； —3 mm, 当试 样厚度 不小于 50mm o 棱边倒 圆时不 应形成 影响试 验结果 的横向 毛刺、 伤痕或 刻痕。 如果 试验结 果不受 影响， 允许 试样的 棱边不 倒圆。 R宓 弯 曲试样 焊接 接头弯曲试样 定义 对接 接头正 弯试样 (FBB) 焊缝表 面为受 拉面的 试样， 双面焊 时焊缝 表面为 焊缝较 宽或焊 接 开始的 一面。 对接 接头背 弯试样 (RBB) 焊缝根 部为受 拉面的 试样。 对接 接头侧 弯试样 (SBB) 焊缝横截 面为受 拉面的 试样。 图15 对 接接头 横向弯 曲试样（FBB 和 RBB） 图16 对接 接头侧 弯试样 (SBB) & = (b— L a )/2„ 图 17 对 接接头 纵向弯 曲试样 （FBB 和 RBB） 艮宓 弯 曲试样 焊接 接头弯 曲试样 对 接接头 横向弯 曲试样（FBB和 RBB） 试 样截取 试样 的截取参见图 18 ° 试样 厚度姑应等 于焊接 接头处 母材的 厚度。 当相关 标准要 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 o ◎ 弯曲试样 图18 对 接接头 横向弯 曲试样（FBB和 RBB） 截取图 对接 接头侧 弯试样 ( S B B ) 截取 试样 的截取参见图19。 试 样宽度 3 应等 于焊接 接头处母材的 厚度。试样 厚度姑 至 少应为 ( 1 0 ± 0 . 5 ) mm, 而 且试样 宽度大于或等 于试样 厚度的 L 5倍。 当 接头厚 度超过 40 mm 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 度万的范围为 20mm~ 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. 弯 曲试样 i i 图19 对接接 头侧 弯试样 (SBB) 截取图 艮宓 弯 曲试样 焊接 接头弯 曲试样 对 接接头 纵向弯 曲试样（FBB 和 RBB） 截取 试样 的截取参见图20。 试 样厚度姑应等于焊接 接头处母材的 厚度。如果试件厚 度大于 12 mm, 试 样厚度 龙应为 （12±0.5） 应取自 焊缝的 正面或 背面。 mm, 而 且试样 圮 正 弯试样 的位置 弯 曲试样 肯写 域榨的 位置 图20 对接接头 纵向弯 曲试样（FBB和 RBB） 截取图 ◎ 弯 曲试样 焊接 接头弯 曲试样 长度： 试样 的长度 Lt应为 田 +2R, 且至少 应满足 相关标 准的要 求（Z=0+3a）±O.5a, A为 弯曲试 验 机支辐 半径） 。 厚度： 试 样厚度 诰 的要求 见前面 介绍。 宽度： a） 横向正 弯和背 弯试样 钢板 试样宽 度方应不小于 L5 姑， 最小为 20mm o 铝、 铜及 其合金 板试样 宽宽度 。应不小于 2 龙， 最小为 20mm。 管 径 W50mm时， 管试样 最小宽 度力为£+0.10 （最 小为 8mm） 管径 ＞ 50mm 时， 管试样 最小宽 度力为1+0.05D（最小 为 8mm, 最 大 为 40mm） 艮分 弯 曲试样 焊接 接头弯 曲试样 宽度： b） 侧弯 试样： 试 样宽度 6 一般等 于焊 接接头 处母材 厚度。 C）纵 向弯曲 试样： 试样宽 度 b=ls+2M， 尺 寸见表 5。 表5 材料 钢 铝、 铜及 其试样 单位为 mm 试样 厚度，S 试样 宽度方 <20 >20 乙s+2 X 10 Ls+2 X 15 <20 >20 Ls+2 X 15 Ls+2 X25 厂 棱角 试样 拉伸面 棱角应 加工成 圆角， 其半备 不超过 0.2 招， 最大 为 3mm。 表面制备 试 样加工 的最后 工序应 采用机 加工或 磨削， 避免材 料的表 面变形 硬化或 过热。 在 试验的 长度范 围内， 试样 表面应 没有横 向划痕或 切痕， 不 得除去 咬边， 除非 相关标 准和/ 或协议 另有要 求。 除非 相关标 准和和 /或协 议另有 要求， 超出试 样表面 的焊缝 金属一 般应通 过机加 工方法 除去。 小直径 管内壁 的熔透 焊缝应 保留。 断裂力 学及疲 劳试样 其余 筋 2Q±Q4. 220+Q. 45 |J_|o.&8|aJe]—J 。迦1 〔1_1。。4国 图21 重轨疲 劳裂纹 扩展速 率试样 」〃|oo4|a| 断裂力 学及疲 劳试样 其余 7 25±0. 4 200 翌 -5 图22 重轨平 面应变 断裂韧 性试样 § - 断裂力 学及疲 劳试样 h) 图23 圆形横 截面疲 劳试样 断裂力 学及疲 劳试样 b) 图24 矩形横 截面疲 劳试样 断裂力 学及疲 劳试样 疲劳 试样加 工流程 ②对于较硬 材料， 磨削 优于工 具加工（车削或者铳 削），随 后进行 抛光： 一 磨削： 从离最终 直径的 0.1mm 开始， 以每 转不超 过 0.005 mm 的速率 进行； 一 抛光： 用逐 次变细 的砂布 或砂纸 处理掉 最后的 0.025 mm。 建 议 最后的 抛光方 向沿着 试样的 轴向。 平均 表 面粗糙 度小于 或等于 Ra0.2nm 。 机加 工 刮伤： 圆形试 样的最 后工序 应该消 除在车 削工序 中产生 的圆周 方向上 划痕。 特别 建议在 磨削之 后进行 纵向的 抛光， 抛光 后再进 行低倍（大约20 倍） 检查， 试样 测试长 度内不 应有圆 周方向 的 划痕。 断裂力 学及疲 劳试样 疲 劳试样 加工工艺范例 A.1车削 A.1.I 车削 粗加工 将 试样的 直径从 x+5mm（x是试 样标 称直径 d 加 上适当 的表面 抛光 余量） 车至 x+0.5mm 时， 应逐 次减少 其切削 深度。 建 议切削 深度为： 1.25mm > 0.75 m、 0.25mm。 注: 高强度 材料试 样的表 面抛光 余量为 0.025mm A.1.2 车削 精加工 0 将试样 的直径 x+0.5mm 从车至 x 时 ， 应进一 步 逐次减 少切削 深度。 建议 切削深 度为： 0.125mm、 0.075mm、 0.05 mm o 应 采用较 小的走 刀量， 如每转 不超过 0.06mm。 断裂力 学及疲 劳试样 疲 劳试样 加工工艺范例 A.2 铳削 此 方法可 用于从 料坏切 取试样 毛坯， 并 将矩形 横截面 试样毛 坯加工 到试样 的标称 尺寸。 其 切削速 度和进 刀量应 根据试 样材料 而定。 精铳时， 应 考虑到 所要求 的表面 精加工 质量。 A.3 磨削 对 因热处 理而提 高强度 以至不 易车削 加工的 材料， 可 将试样 毛坯直 径车至 x+0.5mm 后进行 热处理 。 然后 采用磨 削精加 工至直 径为 X。 建议 采用如 下磨削 深度： 比标称 直径大 0.1mm 之前， 磨削 深度为 0.030mm； 比标称 直径大 0.025mm 之前， 磨削 深度为 0.005mm； 以0.0025mm 的磨削 深度， 磨到试 样直径为 X。 磨 削时， 应充分 冷却。 断裂力 学及疲 劳试样 疲 劳试样 加工工 艺范例 A.4 表 面抛光 当 试验部 分直径 加工至 工后， 用逐次 变细的 砂布或 砂纸， 沿 近似平 行于试 样的轴 向进行 机械或 手工 抛光。 使其 表面光 洁度小 于 或等于 &a0.2呻 o 6000 号 水磨碳 化硅砂 纸可用 来迸行 试验部 分表面 的最后 抛光。 注: 本工艺 虽适合 加工多 种金属 材料， 但并非 万能。 因此， 应根 据试样 的材料 性能选 择合理 的加工 工艺。 NDT试样 图 25 NDT 标 准试样 NDT 试样 表6 标准试 样尺寸 试 验型号 名称 P-2 P-3 试 样厚度 T 20.0±L0 16.0±0.5 试 样宽度 W 50 .。土 LQ 50.0±1.0 试样 长度 L 130.0 ± 2 . 5 130.0 ± 2 . 5 焊道 长度/ 20 〜 65 20 〜 65 焊道 宽度方 12 〜 16 12 〜 16 焊 道高度 a 3.5 〜 5.5 3.5 〜 5.5 缺口 宽度％ <1.5 <1.5 缺 口底高 @1 L8〜 2.0 L8〜 2.0 NDT 试样 试样的切取 和加工 试样坯 料和试 样端部 可采用 锯切、 剪切 或火焰 切割的 方法切 割试样， 剪切或 火焰切 割的试 样应通 过机械 加工去 除剪切 变形区 或热影 响区。 试样侧 面应使 用锯切 或机械 加工， 并 使用适 当的冷 却液以 防试样 过热， 侧面距 任一火 焰切割 面至少 25 mm。 板材 样坯应 保留一 个原始 轧制面 作为试 验时的 堆焊裂 纹源焊 道 （受 拉） 的面， 当坯 料的厚 度大于 试样厚 度时， 应从另 一个轧 制面 单面机 械加工 到规定 的试样 厚度。 铸、 锻件的 样坯， 两面均 可机械 加工。 但试样 的受拉 面应尽 量接 近原始 表面。 试 样受拉 面及两 侧面的 机械加 工应与 试样长 度方向 一致。 NDT试样 缺口加工 焊 道的缺 口 加 工应确 保切割工具不 损伤焊 道下的 基 体金属表层，切割 工具可 以是机 械锯、 手工锯、 铢刀、 薄砂轮片等其他方便 的切割 工具， 也 可以采 用 电火花 加工机 床进行 加工。 缺口尺 寸见图 25 和表 6, 加工的缺口底 面应与 试样的 受拉面平行 且垂直 于试 样的 侧面，同 时应保证焊道 缺口的 高度。 分 DWTT试程 取样 可采用 锯切、 剪切 或火焰 切割的 方法从 钢板或 钢管上 切取试 样， 剪切 或火焰 切割的 试样应 通过机 械加工 去除剪 切变形 区或热 影 响区。 缺口几何形状 缺 口几 何形状 可采用 压制缺 口或人 字型缺 口 0 低韧 性管线 钢与其 他钢材 应选用 压制缺 口， 高 韧性管 线钢优 先选用 人字型 缺口。 人字 型缺口 可降低 DWTT 吸收 能量， 在一 定程度 上减小 高 韧性管 线钢经 常发生 异常断 口试样 的概率 . 2 DWTT试祥 缺口几何形状 a） 压 制缺口 压 制缺口 是用刃 口角度 为45° ±2。的特制 钢压刀 在试样 上压 制出图 26 所示的 V 型 缺口。 禁止采用 其他机 械加工 方法。 b） 人字 型缺口 人字 型缺口 可以用 线切割 或锯切 成如图 27 所示的 形状， 缺 口半 径没有 要求。 DWTT试样 30■&± & ■H 图 26 压制缺 口试样 2 DWTT试样 图 27 人 字型缺 口试样 2 DWTT试程 缺口几何形状 如 钢板的 厚度或 输送钢 管的壁 0 mm, 应用 原 板厚或 原壁厚 试样。 如 钢板的 厚度或 输送钢 管的壁 厚 ＞19.0 mm, 可 依据试 验机的 最大能 量采用 下列任 意一种 方式： ( 1 ) 原 板厚或 原壁厚 试样， ( 2 ) 减薄 试样， 可 对试样 的一个 或两个 表面进 行机械 加工， 将试 样厚度 减薄至 (19. 0±0.12) mm。