斜Y形坡口焊接裂纹试验方法优化

此法主要用于评定管线钢打底焊缝及其焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。试件的形状及尺寸如图4-5所示。试件由被评定的管线钢制成，其坡口采用机械切削加工，试验所用焊条应严格烘干。焊接参数为：焊条直径φ4mm，焊接电流（170±10）A，电弧电压（24±2）V，焊接速度（150±10）mm/min。

图4-5 斜Y形坡口焊接裂纹试验用试件形状及尺寸

图4-6中拘束焊缝为双面焊接，应事先焊好，注意防止角变形和未焊透。试验焊缝采用手弧焊、自动送进焊条电弧焊时应分别按图4-6a、b所示进行。

图4-6 试验焊缝的焊接方式

试验焊缝可在各种不同温度下施焊，焊后静置24h再检测，检测裂纹可用肉眼和放大镜来观察焊接接头的表面和断面上是否存在裂纹，并用下述方法分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率。试样上裂纹长度计算的示意图如图4-7所示。

图4-7 试样上裂纹长度计算

1）表面裂纹率。

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）。(www.xing528.com)

2）根部裂纹率。试样先经着色检验，然后拉断或弯断。

式中 C_r——根部裂纹率（%）；

∑L_r——根部裂纹长度之和（mm）。

3）断面裂纹率。在试验焊缝上切下4～6块试片，检查5个断面上的裂纹深度。

式中 C_s——断面裂纹率（%）；

∑H_s——5个断面上裂纹深度之和（mm）；

∑H——5个断面焊缝最小厚度之和（mm）。

就低合金钢而言，由于这种接头形式的刚度极大，铃木春义总结了大量生产实际经验认为，如果将斜Y形坡口焊接裂纹试验焊道的表面裂纹率不超过20%作为确定施焊条件的依据，那么在实际构件的焊接过程中就不会有问题，但不应有根部裂纹。

管线钢现场焊接时，焊接接头的拘束应力和附加应力都比较大，焊接条件苛刻，为此也可应用“加强拘束斜Y形坡口焊接裂纹试验法”来评定其冷裂纹敏感性。该方法是将标准的斜Y形坡口焊接裂纹试件的拘束焊缝焊完后，再将试板置于400mm×300mm×20mm的16MnR钢板上中心位置，四周用8mm的角焊缝固定，然后再焊试验焊道。其目的是进一步加强对试验焊道的拘束，使焊接试验条件更苛刻，接头刚度更大。

同时，也可用斜Y形坡口焊接裂纹试验评定管线钢再热裂纹敏感性。

特别地，在利用斜Y形坡口焊接裂纹试验法进行管线钢其他焊接方法的冷裂纹敏感性试验时，焊接参数应与该焊接方法进行钢管焊接时合理的焊接参数相同。