[实用新型]异种钢焊接接头高温强度及缺口敏感性测试试样

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种材料焊接性能的测试领域，尤其涉及一种异种钢焊接接头高温强度及缺口敏感性测试试样。

背景技术

随着科学技术的不断进步，新结构、新设备层出不穷，新材料、新工艺的应用日益广泛，对部件的性能提出了更高要求。在某些特殊情况下，任何一种金属材料都不可能完全满足使用要求，或者即使某种金属比较理想，也往往由于昂贵而不能大量使用。现代焊接技术已可以将不同性能的材料焊接成复合部件，既能满足各种性能要求，又可以节约昂贵材料，降低成本。

在火电、石油、化工行业中的高温高压设备中，存在异种钢焊接接头。随着设备在高温高压环境下的长期运行，异种钢焊接接头的安全性问题日益突出。主要表现在高温强度的下降及焊接接头沿熔合线开裂。研究和掌握异种钢焊接接头在高温长时作用下性能变化规律，对保证高温金属部件的安全运行具有重要的理论价值和实际意义。

常规的异种钢焊接接头测试试样包括焊缝、热影响区及母材。异种钢焊接接头性能影响其安全运行，为研究其性能，通常需要对焊接接头进行性能检测，常规的拉伸检测包括常温拉伸、高温拉伸及持久强度等试验方法。由于焊缝两侧金属材料的不同以及焊缝金属强度远高于母材及热影响区，常规拉伸试样一般均断在低合金钢侧的焊缝热影响区，与实际运行时沿低合金侧熔合线开裂不符。且测试段横截面积一般恒定不变，无法获得异种钢焊接接头融合线附近金属对缺口的敏感性。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种异种钢焊接接头高温强度及缺口敏感性测试试样，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种异种钢焊接接头高温强度及缺口敏感性测试试样，保证试样的断裂发生在低合金侧熔合线上，从而准确测得异种钢焊接接头的强度及其缺口敏感性。

本实用新型的目的是这样实现的，一种异种钢焊接接头高温强度及缺口敏感性测试试样，所述测试试样包括两端的夹持部及位于所述夹持部之间的测试部；所述测试部上具有一焊缝，位于所述焊缝第一侧的所述测试部上具有第一熔合线，位于所述焊缝第二侧的所述测试部上具有第二熔合线；所述第一熔合线与所述测试部边缘的交界处设有缺口；所述缺口具有一尖端，所述尖端正对于所述第一熔合线处。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缺口位于所述测试部的长度方向的中间位置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缺口位于所述测试部的宽度方向的一侧。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述测试试样为平板状，所述夹持部及所述测试部垂直于长度方向的横截面为矩形。

在本实用新型的一较佳实施方式中，两端的所述夹持部结构相同，所述夹持部的宽度为25mm、长度为30mm；所述测试部的宽度为10mm；所述测试部的厚度与所述夹持部的厚度均为1mm-3mm；所述测试部的长度为15mm-30mm；所述夹持部与所述测试部之间设有在宽度方向上内凹的圆滑过渡段；所述夹持部上设有销钉孔；所述测试试样的总长度为110mm-130mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缺口为V形缺口，所述缺口的深度为2mm-3mm，所述缺口的两个侧面的夹角为60°，所述缺口的尖端半径为0.05mm-1mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述焊缝处的材料为焊缝金属，所述焊缝第一侧的材料为低合金钢；所述焊缝第二侧的材料为高合金钢；所述第一熔合线为低合金钢与焊缝金属的交界线；所述第二熔合线为高合金钢与焊缝金属的交界线。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述焊缝为原始异种钢焊缝的中间部位或原始异种钢焊缝的上部或原始异种钢焊缝的下部。

由上所述，本实用新型的测试试样将缺口设置在第一熔合线上，也即低合金钢与焊缝金属的交界线上，且缺口的尖端正对于所述第一熔合线处，更优选的将第一熔合线设置在测试部的中间，能够保证测试试样沿着第一熔合线开裂，与实际使用时的开裂情况相一致，从而测得异种钢焊接接头强度及其对缺口的敏感性。可为评估异种钢焊接接头在高温高压下长期运行的安全性提供依据。解决了传统试样无法测量异种钢焊接接头熔合线处对缺口的敏感性等问题，同时试样加工简单，试验过程与常规拉伸试验方法基本相同。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型中焊缝取自原始异种钢焊缝中间部位的测试试样结构示意图。

图2：为图1中I处缺口的局部放大示意图。