插销试验：稳定可靠的钢材试验方法

此法是测定管线钢焊接热影响区冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。因插销试验消耗钢材较少，试验结果稳定可靠，在国外都有广泛应用。经适当改变，此法还可用于测定再热裂纹敏感性和层状撕裂敏感性。

插销试验是将被焊钢材加工成圆柱形的插销试棒，试棒插入底板上的孔中，试棒上端与底板表面平齐。试棒上端附近有环形或螺形缺口。试验时在底板上以规定的热输入熔敷一条焊道，其中心线通过试棒的中心，其熔深应使缺口尖端位于热影响区的粗晶区内，如图4-8。

插销试棒的形状、尺寸如图4-9及表4-4，缺口位置a与热输入E的关系见表4-5。

表4-4 插销试棒的尺寸

表4-5 缺口位置a与热输入E的关系

图4-8 插销试棒、底板及熔敷焊道(https://www.xing528.com)

图4-9 插销试棒的形状

底板材料应与被试钢材相同或热物理常数基本一致，其形状及尺寸如图4-10所示。

图4-10 底板形状尺寸

试验前，应对每个插销试棒尺寸进行严格检查，合格后才能使用。施焊时，利用焊在底板φ3mm盲孔中的热电偶和x-y函数记录仪测定t₈/5或t₁₀₀等焊接热循环参数，焊道长度为100～150mm。如不预热，焊后冷却至100～150℃时加载。如有预热，应在高于预热温度50～70℃时加载。载荷应在1min之内，且在冷却至100℃或高于预热温度50～70℃之前施加完毕。如有后热，应在后热之前加载。

在无预热条件下，载荷保持16h而试棒未断裂即可卸载。有预热条件下，载荷保持至少24h才可卸载。经多次改变载荷，即可求出在试验条件下不出现断裂的临界应力σ_cr。σ_cr可以用启裂准则[即（σ_cr）F≥σ_s]，也可以用断裂准则[即（σ_cr）C≥σ_s]，但应加以注明。通常插销试验的断裂临界应力（σ_cr）F较启裂临界应力（σ_cr）C高。管线钢插销试验时，多用启裂准则。σ_cr的大小，即可相对比较材料抵抗产生冷裂纹的能力。