焊接接头冲击试验分析与优化

1.试样

焊接接头冲击试验用试样应从焊接接头上截取，试样的纵轴与焊缝长度方向垂直。试样的性质一般用符号表示，符号中的字母说明试样类型、位置和缺口方向，而数字表明缺口距参考线和焊缝表面的距离。符号由下列字母组成。

1）第一个字母：U为夏比U型缺口，V为夏比V型缺口。

2）第二个字母：W为缺口在焊缝，H为缺口在热影响区。

3）第三个字母：S为缺口面平行于焊缝表面，T为缺口面垂直于焊缝表面。

4）第四个字母：a为缺口中心线距参考线的距离（如果缺口中心线与参考线重合，则记录a=0）。

5）第五个字母：b为试样表面距焊缝表面的距离（如果试样表面在焊缝表面，则记录b=0）。

焊接接头冲击试验试样的表示方法如表5-7和表5-8所示，典型符号示例如图5-31所示。

表5-7 S位置

表5-8 T位置

2.试验设备

（1）试验机的安装及检验 摆锤冲击试验机分为简支梁冲击试验机、悬臂梁冲击试验机、拉伸冲击试验机等类型，主要用于工程塑料、玻璃钢、陶瓷、增强尼龙、电绝缘材料等非金属材料的抗冲击强度的测定。摆锤冲击试验机有指针式和电子式两种类型，具有精度高、稳定性好、操作方便、安全等特点，其中电子式冲击试验机采用液晶显示，微型打印机输出试验结果，并具有能量损失自动修正功能。

试验机应按GB/T3808或JJG145进行安装及检验。摆锤冲击试验机主要由五部分组成，包括基础、机架、摆锤、砧座和支座、指示装置，如图5-32所示。

图5-31 典型符号示例(www.xing528.com)

1—缺口轴线 2—母材 3—热影响区 4—熔合线 5—焊缝金属

（2）摆锤刀刃 摆锤刀刃半径应为2mm和8mm两种，用符号的下角标数字表示：KV₂、KU₂、KV₈或KU₈。摆锤刀刃半径的选择应参考相关产品标准。对于低能量的冲击试验，一些材料用2mm和8mm摆锤刀刃试验测定的结果有明显不同，2mm摆锤刀刃的结果可能高于8mm摆锤刀刃的结果。

图5-32 摆锤冲击试验机的组成部分

3.试验内容及结果表示

试样应紧贴试验机砧座，锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面，试样缺口对称面偏离两砧座间的中点应不大于0.5mm，如图5-33所示。试验前，应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗；还应检查砧座跨距，砧座跨距应保证在40^+00.2₀ mm以内。

图5-33 试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位置

（1）试验温度 对于试验温度有规定的，应在规定温度±2℃范围内进行。如果没有规定，室温冲击试验应在23℃±5℃范围内进行。

（2）试验机能力范围 试样吸收能量K不应超过实际初始势能K_p的80%。如果试样吸收能超过此值，在试验报告中应报告为近似值，并注明超过试验机能力的80%。建议试样吸收能量K的下限应不低于试验机最小分辨力的25倍。

理想的冲击试验应在恒定的冲击速度下进行。在摆锤式冲击试验中，冲击速度随断裂进程降低，对于冲击吸收能量接近摆锤打击能力的试样，打击期间摆锤速度已下降至不再能准确获得冲击能量。

（3）试样未完全断裂 对于试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样结果平均后报出。由于试验机打击能量不足，试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验报告应注明用“×J”的试验机试验，试样未断开。

（4）试样卡锤 如果试样卡在试验机上，试验结果无效，应彻底检查试验机，否则试验机的损伤会影响测量的准确性。

（5）断口检查 如果断裂后检查显示出试样标记是在明显的变形部位，试验结果可能不代表材料的性能，应在试验报告中注明。

（6）试验结果 读取每个试样的冲击吸收能量，应至少估读到0.5J或0.5个标度单位（取两者之间较小值）。试验结果至少应保留两位有效数字，修约方法按GB/T8170执行。