焊接接头拉伸试验的必要性

拉伸测试有助于确保焊缝满足所需的强度和延展性水平。

出于多种原因，填充金属制造商对其许多产品进行拉伸测试。像许多最终用户一样，他们可能会执行拉伸测试以帮助监控过程质量。这些制造商还使用拉伸测试来确定和维护产品分类以及美国焊接协会 (AWS) 或美国船级社 (ABS) 等机构的批准。拉伸测试的结果通常可在填充金属数据表中获得，这些值对于确定产品是否适合应用至关重要。

最终用户也可以执行或外包他们自己的拉伸测试。当公司需要遵循焊接规范时，对于结构或压力容器制造等应用，抗拉强度测试通常是焊接程序附带的程序资格记录 (PQR) 的重要组成部分。即使在未按照规范焊接的应用中，公司也经常进行拉伸测试，以评估所生产的焊缝是否能够为特定应用提供足够的强度。

什么是抗拉强度测试?

拉伸测试是一种破坏性测试方法，在测试焊接性能时会提前进行。这种易于执行的评估提供了大量信息，这些信息对于为应用选择最佳填充金属至关重要。

指定尺寸的样品在拉伸下加载直至失效点。将样件拉开以了解焊缝的强度、延展性和其他特性。测试设备计算并显示极限拉伸强度 [失效前承受的最大应力，单位为磅/平方英寸 (psi) 或兆帕 (MPa)、屈服强度(发生塑性变形的应力，单位为 psi 或 MPa)和伸长率百分比样品的。

该过程包括创建焊接测试板、加工该板以生产适当尺寸的测试样本、进行测试然后分析结果。不同的母材、接头设计和焊接参数会导致机械性能显着不同，即使使用相同的填充金属也是如此。出于这个原因，填充金属制造商和公司根据控制所有这些因素的规范测试板材。

常见的拉伸试验类型

三种最常用的拉伸试验类型是：

全焊缝金属测试 ——这涉及仅测试样品焊接试板的焊缝金属。它是填充金属和某些程序鉴定过程中的标准测试。请注意，所有焊接金属拉伸钢筋可能包含已被母材稀释的焊缝区域;它可能不适用于所有焊接接头配置。

横向拉伸测试— 在此过程中，从板的横向轴线(垂直于焊缝轴线)抽出一根拉伸杆。结果，焊缝金属和母材都进行了测试，捕获了两者之间的相互作用。这是一个试金石：如果故障发生在母材金属上，则可以确定焊缝金属比母材金属强度更高，反之亦然。但是，这种类型的测试存在局限性。可以高精度地提取极限抗拉强度，但不能提取屈服强度或伸长率(延展性的衡量标准)。

纵向拉伸测试- 此示例配置涉及测试沿焊缝纵轴提取的样本。根据接头设计，纵向拉伸杆可能包含母材金属和焊缝金属。

所遵循的规范规定了特定应用所需的拉伸测试类型。例如，用于抗震应用的焊缝通常比根据AWS D1.1/D1.1M：结构焊接规范 - 钢制成的普通焊缝具有更严格的拉伸测试要求(附加样品要求) 。在进行任何类型的拉伸测试之前始终检查代码要求以确保合规性非常重要。

但是，有些零件是根据屈服强度设计的，当零件不能永久改变尺寸时使用屈服强度。其中一个例子是机械部件或石油和天然气输送管道部件。以屈服强度为重点设计的零件通常不会达到零件永久变形的程度，这可能会阻止零件按预期运行。

根据屈服强度进行设计时，请考虑进行提供屈服强度数值的拉伸试验。与横向拉伸试验相比，全焊缝金属试验将为您提供有关零件的更完整信息。