焊接接头硬度试验标准解读

1.适用范围

本标准适用于金属材料的电弧焊接头，其他接头种类（如压焊接头和堆焊金属）的硬度测试也可参照本标准实行。

本标准不适用于奥氏体不锈钢焊缝的硬度试验。

2.原理

试验的类型和范围应遵照相关使用标准或协议的规定。

硬度试验应按GB/T 4340.1—2009或GB/T 231.1—2009要求进行。

硬度可以标线测定（R）或者单点测定（E）。

当焊缝的类型与图11-95和图11-96表示的类型不同时，测量工艺应适合焊接接头。

除非另有规定，试验的环境温度应为（23±5）℃。

3.符号及说明

符号及其说明见表11-58，在图11-95～图11-102中说明。

4.试样的制备

试样的制备应按GB/T 4340.1—2009或GB/T 231.1—2009要求进行。

试件横截面应通过机械切割获取，通常垂直于焊接接头。

试样表面的制备过程应正确进行以保证硬度测量没有受到冶金因素的影响。

表11-58 符号及说明

注：1.维氏硬度符号表示的单位按照GB/T 4340.1—2009规定。

2.布氏硬度符号表示的单位按照GB/T 231.1—2009规定。

被检测表面制备完成后最好进行适当的腐蚀，以便准确确定焊接接头不同区域的硬度测量位置。

5.试验工艺

（1）标线测定（R）图11-95～图11-101给出了标线测定测点位置示例图，包括标线至表面的距离，通过这些测点可以对接头进行评定。必要时，可以增加标线数量和/或在其他位置测定，测点位置应在试验报告中说明。

对于铝、铜及其合金对接接头可能不需要对根部位置进行标线测定，如图11-96a所示。其典型的T形接头的标线测定测点位置如图11-96所示。

图11-95 钢焊缝标线测定（R）示例

a）单面焊对接焊缝 b）双面焊对接焊缝 c）双面焊部分熔透对接焊缝 d）用于对单道根部焊缝硬化程度的评估（例如管和/或板TIG焊焊缝） e）角焊缝 f）T形接头

图11-96 铝、铜及其合金焊缝标线测定（R）示例

a）单面焊对接焊缝 b）双面焊对接焊缝 c）单面角焊缝（单道） d）双面角焊缝（单道） e）双面角焊缝（单道，肋板不承载）（t≤4mm） f）单面角焊缝（多道） g）双面角焊缝（多道） h）双面角焊缝（多道，肋板不承载）

图11-97 钢（奥氏体钢除外）对接焊缝的测点位置

1—母材 2—热影响区 3—焊缝金属

图11-98 钢（奥氏体钢除外）角焊缝的测点位置

1—母材 2—热影响区 3—热影响区靠近母材侧区域 4—焊缝金属 5—熔合线 6—热影响区靠近熔合线侧区域 7—第一个检测点位置

图11-99 钢（奥氏体钢除外）T形接头的测点位置

1—母材 2—热影响区 3—焊缝金属

图11-100 钢根部单道焊缝评估硬化程度的测点位置

1—母材 2—热影响区 3—焊缝金属

图11-101 钢根部多道焊焊缝评估硬化程度的测点位置示意图(www.xing528.com)

1—母材 2—热影响区 3—焊缝金属

图11-102 单点测定（E）区域示例

①～④—母材 ⑤～⑩—热影响区 ⑾～⑿—焊缝金属

测点的数量和间距应足以确定由于焊接导致的硬化或软化区域，在热影响区相邻测点中心的推荐距离见表11-59。

表11-59 在热影响区两个测点中心之间的推荐距离L

①任何测点中心距已检测点中心的距离应不小于GB/T 4340.1—2009允许值。

②奥氏体钢除外。

在母材上检测时应有足够的检测点以保证检测的准确。在焊缝金属上检测时，测点间距离的选择应确保对其做出准确评定。

热影响区中由于焊接引起硬化的区域应增加两个测点，测点中心与熔合线之间的距离小于或等于0.5mm（见图11-97～图11-101）。

对于其形状的接头或金属（例如奥氏体钢），其具体要求可根据相关标准或协议要求。

（2）单点测定（E）图11-102给出了测点位置的典型区域。图中①～④点表示在母材，⑤～⑩点表示在热影响区，⑾～⒁点表示在焊缝。此外，还可根据金相检验确定测点位置。

为了防止由测点压痕变形引起的影响，在任何测点中心间的最小距离不得小于最近测点压痕的对角线或直径的平均值的2.5偌。

热影响区中由于焊接引起硬化的区域，至少有一个测点，测点中心与熔合线之间的距离小于或等于0.5mm。

对于单点测定，测定区域应按图11-102所示予以编号。

6.试验结果

应记录测量点位置及对应硬度值。

7.试验报告

试验报告需要记录的内容和试验推荐的记录格式如下（可以使用其他格式，但应包括所有要求记录的内容。还可以包括由相关标准或协议要求的附加内容）：

（1）试验报告示例（R）

硬度试验类型：

母材：

试样厚度：

焊缝类型：

焊接方法：

焊接材料：

热处理和/或时效处理：

标线测定的简要说明：

①载荷依据GB/T 4340.1-2009的规定。

②载荷依据GB/T 231.1-2009的规定。

（2）试验报告示例（E）

硬度试验类型：

母材：

试样厚度：

焊缝类型：

焊接方法：

焊接材料：

热处理和/或时效处理：

①载荷按GB/T 4340.1或GB/T 231.1要求选取。