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无论是焊接性能检验还是焊接工艺评定，技术条件中通常都有一项重要的性能试验——焊接接头拉伸试验。 对于焊接接头焊接接头弯曲试验方法，通过拉伸试验所能获得的性能指标，在不同的试验或检验标准中有不同的规定。

但是，笔者在日常检验工作中总结大量数据，查阅大量文献发现，一些科研人员往往将横向拉伸试验得到的焊缝屈服强度和断后伸长率与抗拉强度一起作为检验的依据。焊接工艺评定。 该指数评估焊接接头。 由于其他一些技术规范对焊接接头没有相应的评定标准，因此通常将母材的检验要求应用于焊接接头，试板的屈服强度和断后伸长率需要通过接头的横向拉伸试验。 从试验方法的合理性来看，伸长率等性能指标值得商榷。

因此，本文将主要通过一系列试验来研究焊接接头与母材与全焊缝横向拉伸性能的差异，并分析产生这些差异的原因。

样品制备和测试方法

选取一块16mm厚的304不锈钢板作为研究对象。 焊接后进行 X 射线探伤。 焊缝区未发现夹杂物、未焊透等缺陷。 同时测得焊缝宽度约为14mm。

分别从母材、全焊缝（焊缝纵向）、接头横向取试样，按GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温》加工成标准圆棒拉伸试验测试方法”。 样本按顺序编号为 1 到 3。 取样位置见图1，拉伸试样形状尺寸见图2。

试验过程中，1号和2号试样的屈服强度试验采用标距为50mm的引伸计，3号试样采用25mm引伸计、50mm引伸计和3号引伸计三种试验方案。没有引伸计。 以上方案各取3个样本进行试验，取平均值进行统计分析。

测试结果和讨论

从表1可以看出，焊接试板选用的填充金属抗拉强度低于母材。 由于本文主要对焊接接头的性能进行测试和分析焊接接头弯曲试验方法，下面不再讨论测试结果中母材与全焊缝的关系。 对差异进行了解释和分析。

表1 拉伸试验结果

1、屈服强度

对比几组试样的屈服强度Rp0.2可以发现：焊接接头横向拉伸试验的试验结果介于母材试样和全焊缝试样之间； 对于接头的横向拉伸，使用不同的标距。 使用和不使用引伸计获得的屈服强度也有显着差异。

由于焊接接头的横向拉伸试样由母材、热影响区、熔合线和焊缝组成，且各部分的材料成分和显微组织通常存在显着差异，因此整体材料性能并不均匀。 在这个过程中，几个部分的变形是不同步的。 当使用不同标距的引伸计和不使用引伸计时，测得的屈服强度存在较大差距。

因此，测得的屈服强度没有确切的物理意义，既不能反映母材的性能，也不能反映焊缝的性能。 也就是说，通过横向拉伸试验得到的接头屈服强度是不合理的。

2、抗拉强度

从表1中可以发现，使用25mm引伸计或使用50mm引伸计或不使用引伸计获得的抗拉强度Rm几乎没有差异。

比较接头横向抗拉强度与母材抗拉强度和整个焊缝抗拉强度的差异，可以发现接头横向抗拉强度试验结果介于后两者之间。

3、断后伸长率

对比断后伸长率A数据可知，母材断后伸长率最高，全焊缝次之，接头横向拉伸试样断后伸长率最低。

综上所述

(1) 对于焊接接头的横向拉伸试验，即使使用同一试样，使用25mm和50mm引伸计与不使用引伸计得到的屈服强度也有较大差异，且均介于母材试样和之间所有焊接试样。 其中，使用25mm引伸计获得的屈服强度与全焊缝试样比较接近，使用50mm引伸计与不使用引伸计获得的屈服强度无明显差异。 与使用25mm引伸计相比，测得的屈服强度更接近母材。

(2)焊接接头横向抗拉强度试验结果与引伸计的使用无关。 然而，虽然接头的横向抗拉强度在焊缝区域断裂，但测得的抗拉强度高于全焊缝试件的抗拉强度。

(3) 由于接头横向拉伸时塑性变形区主要集中在焊缝位置，且焊缝宽度远小于标距长度，因此横向拉伸测得的断后伸长率接头远低于能均匀变形的母材试样和全焊缝试样。

(4)从测试的角度来看，接头横向拉伸试验得到的屈服强度和断后伸长率不具有确切的物理意义，评价接头的力学性能不合理。

摘自：《理化检测-物理卷》Vol.54 2018.8

作者：张先峰 中国船舶重工集团公司725研究所工程师