[实用新型]一种T型焊缝试块

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及工程施工技术领域，具体来说是一种用于模拟焊接过程中各种缺陷的T型焊缝试块。

[背景技术]

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，用焊接的方法连接的接头称为焊接接头，它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成，为了保证焊缝两部分母材在施焊后能完全融合，焊接前，应在接头处开出适当的坡口，这是保证焊缝质量的重要条件之一。如果不开坡口就直接进行焊接，就有可能导致未焊透、未熔合等严重的焊缝缺陷，给工程质量埋下一定的安全隐患。按焊缝本身截面形式不同，焊缝分为对接焊缝和角焊缝。对接焊缝是在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件端面间焊接的焊缝；沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝为角焊缝。

T型焊缝，即T型角接焊缝，在许多重大的工程中起着至关重要的作用。T型焊缝的常见焊接缺陷有：裂纹、未焊透、未熔合、气孔和夹渣等，掌握这些缺陷的特点，是进行检测试块方案设计的前提。

(1)裂纹：裂纹是焊缝中危害性最大的一种缺陷，属于面状缺陷。它对T型接头在常温下抗拉强度有很大的影响，这种影响会随着裂纹面积的增大而增大，并且裂纹尖端将引起应力集中，导致T型接头在低应力下扩展破坏，裂纹可能产生在焊缝表面，形成表面裂纹，也可能产生在焊缝中或热影响区，形成埋藏裂纹，一般来说，表面裂纹比埋藏裂纹的危害性更大。按照裂纹的方向又可分为纵裂纹和横裂纹，纵裂纹与焊缝中心线平行，横裂纹与焊缝中心线垂直。裂纹的长度长短不一，但一般都比较细。研究表明，在焊趾处最容易出现裂纹。

(2)未焊透：未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象，它属于面状缺陷，降低了焊缝的机械强度，在应力作用下，容易延伸为裂纹，导致T型接头破坏。如果是连续性的未焊透，更是一种极危险的缺陷。未焊透主要产生在坡口的根部和坡口的钝边的边缘处。

(3)未熔合：未熔合实质上是一种虚焊，属于面状缺陷，使得焊缝的有效截面积减少，在交变载荷的作用下，应力将会高度集中，使T型接头的机械强度降低，塑性降低，使得焊缝开裂。焊接时，焊道和焊道之间、焊道和母材之间，未能完全熔化结合成一体。根据未熔合的部位，可以分为：坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合。

(4)气孔：气孔属于体积型的缺陷，它是减少焊缝截面积的主要原因。它降低了焊缝的机械性能，特别是冲击和弯曲的韧性，并且也破坏了焊缝金属的致密性。连续气孔会使得焊缝的塑性降低40％～50％，是导致T型接头破坏的重要原因。在交变载荷下，焊缝的疲劳强度下降很快。但是气孔没有尖锐的边缘，故不属于危险型缺陷，有些情况下有限的存在是允许的，检测人员需要按照有关标准进行评定。气孔主要是焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出，而残留下来形成的，因此，气孔可能出现在焊缝的任何部位。

(5)夹渣：夹渣是焊接时熔池中的熔渣的上浮速度小于熔池中融化金属的凝固速度，金属凝固时，熔渣未能浮出熔池而形成夹渣。它属于体积型的缺陷，其危害程度比面状缺陷小。带有尖利边缘的夹渣，危害性比较大。夹渣的存在使得焊缝有效面积减少，降低了焊缝的机械强度、韧性、塑性及耐腐蚀的能力。有交变载荷的作用时，易引起脆性断裂扩展，降低疲劳极限，夹渣可能分布在焊缝中的任何部位。

以上5种缺陷为T型焊缝的常见缺陷，掌握它们的产生原因、外形特征、最易出现的位置、危害程度及评价标准等，对检测试块方案的设计具有很大重要的意义。

[实用新型内容]

本实用新型是针对T型焊缝的特殊结构及T型焊缝常见的裂纹、未焊透、未熔合、气孔和夹渣焊接缺陷，设计一种能模拟各种缺陷、并检测T型焊缝专用的标准试块。

为了实现上述目的，设计一种T形焊缝试块，包括翼板和腹板，翼板与腹板夹角为90°，翼板和腹板焊接形成焊缝和焊道，若干长横孔分别设置于焊缝两端，且孔径与孔深不同，第一种槽型缺陷结构方向平行于焊道，且设置于焊缝焊道中间，第二种槽型缺陷结构方向垂直于焊道，且设置于焊缝焊道中部，翼板两翼设有若干不同深度的平底孔。

所述的翼板长、宽尺寸均为300mm，厚30mm。

所述的腹板长为150mm，宽300mm，厚30mm。

所述的长横孔为4个，分布于焊缝两端，孔径与孔深不同，分别为孔径Φ2、孔深25mm的长横孔和孔径Φ3、孔深30mm的长横孔。

所述的平底孔的孔径大小为Φ2或Φ3或Φ4mm。