铝合金焊接接头拉伸试验怎么做?要测焊缝吗?

发布时间:

2023-08-13 00:00

铝合金焊接接头拉伸试验怎么做?要测焊缝吗?很多人测试铝合金焊接件时,不知道是测整个接头还是单独测焊缝。本文讲清焊接接头的特点、是否要测焊缝、测试标准、试验步骤和结果评价。

35、铝合金焊接接头拉伸试验怎么做?要测焊缝吗?

01 焊接接头的特点和是否要测焊缝

焊接接头由焊缝(WM)、热影响区(HAZ)、母材(BM)三部分组成。焊缝金属为铸态组织,强度通常低于母材;热处理强化铝合金(如6061-T6、7075-T6)焊接后热影响区出现过时效软化,强度显著降低。因此焊接接头是性能不均匀的复合体系,薄弱环节可能在焊缝或热影响区。

焊接接头拉伸试验通常测试整个接头(包括焊缝、热影响区、母材),而不是单独测试焊缝金属。标准采用横向拉伸试样:试样轴线垂直于焊缝,焊缝位于试样标距段中部,测试整个接头的强度。横向拉伸试验的核心是测定整个接头的抗拉强度,并精确记录断裂位置(焊缝、热影响区还是母材)。

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02 测试标准和试样

测试标准:GB/T 2651-2023《金属材料焊缝破坏性试验 横向拉伸试验》是专用标准;试验方法按GB/T 228.1-2021执行。国际标准为ISO 4136:2019。

取样和试样:试样应从焊接接头垂直于焊缝轴线方向截取,焊缝轴线位于试样平行长度部分的中间。严禁热切割取样,推荐机械加工(铣削、磨削),避免过热改变热影响区组织。同一焊接工艺至少制备3个平行试样。试样类型包括板状试样(厚度≤30mm,宽度通常25mm或30mm,标距50mm)、圆形试样(厚度大于30mm,直径通常10mm或12.5mm,标距5d)、全厚度试样(保留整个厚度,适用于薄板)。焊缝余高通常需要加工去除使表面平整,也可保留余高测试全截面强度,应在报告中注明。

03 试验步骤

试样制备和装夹:按标准加工横向拉伸试样,焊缝位于标距段中部,去除或保留余高,试样边缘光滑无缺口、毛刺。标记焊缝位置、热影响区范围、标距线,便于断裂后判断断裂位置。确保试样对中,焊缝位于夹具中间,避免偏斜受力。

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加载和记录:按GB/T 228.1控制速度,弹性段0.00007—0.00025/s,屈服段0.00025—0.002/s,断裂段不超过0.008/s。试验环境温度10—35℃,对温度要求严格的试验23±5℃。记录最大力、抗拉强度、屈服强度(如有明显屈服)、伸长率、断裂位置(焊缝/热影响区/母材,记录距离焊缝的距离)。

04 结果评价和注意事项

结果评价:抗拉强度通常要求不低于母材标准规定值的某个比例(如80%或90%,按产品规范执行)。断裂位置理想情况下在母材(说明焊缝和热影响区强度高于母材);断裂在焊缝或热影响区说明这些区域是薄弱环节。铝合金焊接接头通常断裂在焊缝或热影响区(软化区),因为焊缝强度低于母材,热影响区过时效软化。伸长率通常低于母材,因为焊缝和热影响区塑性较差。报告中应注明断裂位置和距离焊缝的距离,以及试样是否去除余高。

注意事项:试样制备时避免过热(磨削、铣削时冷却),以免改变热影响区组织;焊缝余高是否去除应按标准或产品规范执行,去除后应记录;标记焊缝位置,断裂后准确判断断裂位置;对中良好避免偏斜受力;试样边缘光滑无缺口、毛刺;焊接接头可能存在气孔、夹渣、未焊透等缺陷,影响测试结果,应记录缺陷情况。

05 BOYI 2025电子万能试验机

铝合金焊接接头拉伸试验需要精确的力值和位移测量,以及稳定的速度控制。广州鲲鹏仪器有限公司生产的BOYI 2025电子万能试验机,试验力示值误差≤±0.3%(传感器容量1/1至1/100范围),横梁速度精度为显示值的±0.1%以内,速度范围0.001—1000mm/min无级设定,可稳定覆盖铝合金焊接接头拉伸测试常用的1—20mm/min速度;位移显示分辨率达0.01µm,数据采集频率达1kHz(2025型)至5kHz(2025A型),可精确捕捉屈服点和断裂瞬间的力值变化。可配套大行程夹具和引伸计,配合Smartest软件自动计算抗拉强度、屈服强度和伸长率,并记录断裂位置,为铝合金焊接接头力学性能测试提供可靠平台。

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结语

铝合金焊接接头拉伸试验采用横向拉伸试样(GB/T 2651-2023),测试整个接头(包括焊缝、热影响区、母材)的抗拉强度,焊缝位于试样标距段中部,而不是单独测试焊缝金属(单独测焊缝金属用GB/T 2652纵向拉伸)。试验按GB/T 228.1控制速度,核心是测定抗拉强度并精确记录断裂位置(焊缝/热影响区/母材)。铝合金焊接接头通常断裂在焊缝或热影响区(软化区),因为焊缝强度低于母材,热影响区过时效软化。试样制备时避免过热,标记焊缝位置,对中良好,报告中注明断裂位置和余高处理情况。

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