本标准适用于碳素钢和低合金钢焊接接头的斜Y型坡口焊接裂纹试验。

1 名词、术语

焊条自动送进装置(Automatic welding apparatus with covered electrode)：能按焊接工艺要求以一定的角度、速度送进焊条，并能控制运条方式以及焊接规范的焊条送进装置。

2 试件的制备

2．1试验材料

试验材料原则上是采用符合下列标准的钢材：

GB 700-79《普通碳素结构钢技术条件》；

GB 711-65《优质碳素结构钢，热轧钢板技术条件》；

GB 712-80《造船用结构钢技术条件》；

GB 713-72《制造锅炉用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》；

YB 13-69《普通低合金结构钢钢号和一般技术条件》；

YB 175-63《普通碳素钢和低合金钢热轧厚钢板技术条件》；

GB 712-80《造船用结构钢技术条件》；

YB 536-69《压力容器用碳素钢和普通低合金钢热轧厚板技术条件》；

2．2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图1所示。

2．3试件的坡口采用机械切削加工

3 试验条件

3．1试验所用的焊条原则上采用GB 981-76《低碳钢及低合金高强度钢焊条》所列的焊条，与试验钢材相匹配的焊条。

3．2焊条焊前要严格进行烘干。

3．3拘束焊缝采用双面焊接，注意不要产生角变形和未焊透。

3．4试件达到试验温度后，原则上以标准的规范进行试验焊缝的焊接。

4 试验步骤

4．1按图1组装试件。

图1 试件的形状和尺寸

4．2焊接拘束焊缝。

4．3焊接试验焊缝。

4．3．1当采用手工焊时，试验焊缝按图2所示方法焊接。

图2 采用手工焊时试验焊缝位置

4．3．2当采用焊条自动送进装置焊接时，按图3所示进行。

图3 采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝位置

4．4焊完的试件经48h以后才能开始进行裂纹的检测和解剖。

5 计算方法

5．1采用肉眼或其它适当的方法来检查焊接接关的表面和断面是否有裂纹，并分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率、断面裂纹率。

5．2裂纹的长度或高度按图4所示进行检测，裂纹长度为曲线形状如图4a按直线长度检测，裂纹重选时不必分别计算。

图4 试样裂纹长度的计算

5．3采用下列公式计算表面裂纹率

                                     (1)

式中：C_f-表面裂纹率，％；

      ∑l_f-表面裂纹长度之和，mm；

      L-试验焊缝长度，mm。

5．4将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图4检测根部裂纹，并按下述公式计算出根部裂纹率。

                                     (2)

式中：C_r-根部裂纹率，％；

      L-试验焊缝长度，mm；

      ∑l_e-根部裂纹长度之和，mm。

5．5对试件的五个横断面裂纹检查，按图4c的要求测出裂纹的高度，用下式对这五个横断面分别计算出其裂纹率．然后求出其平均值来。

                                     (3)

式中：C_s-断面裂纹率，％；

      H-试验焊缝的最小厚度，mm；

      H_c-断面裂纹的高度，mm。

五个横断面的位置是：按试验焊缝宽度开始均匀处与焊缝弧坑中心之间的距离四等分而确定。

6 记录

6．1试验日期、时间、环境温度和湿度。

6．2试件钢号及化学成分、试件状态、试件厚度及其轧制方向。

6．3焊前试件温度、焊接电源的种类、焊接极性、焊条牌号、焊条直径、焊条的烘干温度和时间、焊接电流、焊接电压和焊接速度。

6．4试件开始解剖时间和方法。

6．5试验结果：裂纹长度及其裂纹率。

附 录 A

《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》的说明 (补充件)

A．1 适用范围

本试验方法所产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区。当焊缝金属的抗裂性能不好时，裂纹可能扩展到焊缝金属，甚至贯穿至焊缝表面。裂纹可能在焊后立即出现，也可能在焊后数分种，乃至数小时后才开始出现。因此，本试验方法主要适合于钢材焊接接头热影响区的冷裂纹试验，也可作为母材和焊条组合的裂纹试验。

A．2 试件的制备

A．2．1为避免试件间隙波动以及气割表面硬化层等问题，坡口加工采用机械切削加工。

A．3 试验条件

A．3．1试件的拘束焊缝如下图所示，开X型坡口。焊接试验部位用比2mm略大的塞片插入以保证试件间隙，焊完拘束焊缝后拆除塞片。要严格保证试板两面点固焊的质量。

拘束焊缝坡口形状

A．3．2拘束焊缝焊接：一般采用低氢型焊条直径为4或5mm。首先从背面焊第一层然后再焊正面一侧的第一层，注意不要产生角变形及未焊透。以下各层正面和背面交替焊接，直至焊完。

A．3．3在焊接试验焊缝之前要把在焊接拘束焊缝时所附着的飞溅物清除干净，并去除水滴，油，锈等。为此，首先可用适当的加热方法清除表面水滴，油脂。待充分冷却后，用钢丝刷或砂纸打嘻坡口除班，最后用丙酮洗净。

A．3．4试验一般在室温进行，也可在各种预热后和热处理条件下进行试验。为进一步提高裂纹的敏感性，可以将试件进行零度以下温度的预冷，或把试件的一半浸放在水中，进行焊接。

A．3．5手工焊焊接试验焊缝时，须在坡口外引弧，收弧也须离开坡口。采用焊条自动送进装置进行焊接时，引弧和收弧均在试验坡口内进行。

A．4 试验步骤

A．4．1表面裂纹的检查采用肉眼观察或其他适当的方法，以磁粉或着色法为好。断面裂纹检测要对裂纹检测的横断面进行研磨腐蚀。普通钢材采用5％硝酸酒精溶液腐蚀，尤其推荐采用3％苦味酸酒精溶液加3％浓硫酸腐蚀，然后采用放大20至30倍的显微镜来检测裂纹。

A．4．2不得采用气割方法从试验板上切取试样，要用机械切割，要避免因切割振动而引起裂纹的扩展。

A．5 计算方法

A．5．1焊缝的引弧和收弧处的裂纹，在很大程度上取决于焊工的技艺，此裂纹可延伸到试验焊缝中去，为避免对钢材及焊条裂纹敏感性的错误判断，采用手工电焊焊接试验焊缝时须在坡口以外处引弧和收弧。

采用焊条自动送进装置进行焊接时，裂纹率的计算要包括引弧和收弧处所产生的裂纹，但收弧处的热裂纹除外。

A．5．2采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝时，试验焊缝中的根部裂纹率可以从断面裂纹检查结果，依下法算出：试验焊缝引弧和收弧部分的各横断面上检出根部裂纹，各以裂纹率的17％来计算；焊缝中央部三个横断面上的根部裂纹率各经裂纹率的22％计算；以此计算的五个横断面裂纹率之和为根部裂纹率。

A．5．3断面裂纹率还可以采用下述方法进行计算。即：将试验焊缝采用适当办法着色，然后把试样拉断或弯断。此时断面裂纹率用破断面上的裂纹面积与全断面面积之比以百分率表示。

附 录 B

试验规范  (参考件)

为了比较不同钢种的冷裂纹倾向，推荐采用下列试验规范：

焊条直径    4mm；

焊接电流    170±10A；

焊接电压    24±2V；

焊接速度    150±10mm/min。