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专利名称：一种防滑焊接接头侧弯试样制作方法

技术领域：

本实用新型属于材料力学测试领域，具体为一种防滑焊接接头侧弯试样。

背景技术：

在焊接金属材料的力学性能试验和研究中，有一项非常重要的力学性能试验——弯曲性能试验。 导向弯曲试验是反映金属材料强度和韧性综合指标的力学性能试验。 在检验中应用广泛，对保证产品质量具有重要意义。 目前，金属材料试样的导向弯曲试验一般采用三点弯曲（如图1所示）。 当对样品的中心施加载荷时，压头向下移动，样品以与压头的接触点为中心弯曲变形。 同时，当弯曲到一定角度时，弯曲样品实际与支撑块接触的尺寸变小，两个支撑块之间原本设定的跨度会导致弯曲样品向下滑动，所以两个支撑块需要相互靠近并及时夹紧弯曲样品，然后压头向下压在样品的接触位置。 重复上述过程，直到样品弯曲到指定角度。 如果弯曲试样与支撑块的接触面比较光滑，则弯曲试样在支撑块相向移动夹住试样时容易发生侧向滑移，使连续弯曲部分偏离原来的指定位置。 对于均匀材料的弯曲试样，上述偏移量对试验结果无影响。 但是，当弯曲试件材质不均匀时，试件在弯曲试验中的横向偏差可能会使试验结果无效。 其中，焊接接头导向弯曲试样是最常遇到的非均匀材料试样。 通常，由于焊接材料的填充和焊接过程的加热和快速冷却，接头的组织和性能与母材相比。 有一个很大的不同。

如果通过弯曲试验获得焊接接头的位置导向弯曲性能，但在试验过程中试样发生滑动，弯曲位置偏离焊缝中心，使试样成为无效试样，则试验需要重复。 对于焊接接头定向弯曲试验中的试样，一般分为正向弯曲试样（即试样弯曲受拉面为焊缝正面）和背向弯曲试样（即弯曲和受拉面为焊缝正面）。试样的拉伸面为焊缝背面）。 )、侧弯试件（即试件的弯曲和拉伸面为焊缝截面）。 对于正向弯曲试件和反向弯曲试件，在试验过程中，弯曲试件和支撑块与材料的滚动面接触，滚动面比较粗糙，一般不易打滑，而侧向弯曲试件的截面为与支撑块接触的焊缝之前经过了比较精密的加工，接触面比较平整光滑。 因此，在试验过程中容易发生横向滑移（如图2所示），使原来压头对准焊缝的中心位置发生偏差，最终导致试验结果不理想。 为解决上述存在的问题，目前国内主要有以下专利申请（专利）号201020284033.0，专利名称为一种异种材料焊接连接接头弯曲性能试验装置。 本实用新型公开了一种测量异种材料弯曲力学性能指标的测量装置，解决了试验要求试件焊缝中心不能始终与压头保持在同一垂直面上的问题。在万能试验机试运行过程中。 其技术方案是在该装置的两个滚轮上对称分布两个翼板，用来支撑金属试件焊接接头弯曲试验方法，防止试件在弯曲过程中左右移动，同时起到缠绕和引导试件的作用在弯曲过程中缠绕在压头上。 试验时，支撑法兰可随试样一起沿支撑板的端轴做弧线运动。

在两块支撑板及其紧固系统的作用下，试样始终与压头保持在同一轴线上。 在本实用新型中，为了避免试件在弯曲过程中左右移动（即本实用新型所述的打滑），采用的技术方案是设置动态同步固定翼板，同时在动态同步固定翼板装有试件紧固螺栓，对其上部承载的焊接接头试件进行动态紧固定位。 同时动力同步固定翼板采用高强度钢材。 本实用新型提供的技术方案工艺复杂，需要额外的紧固件来防止试件滑落，还需要考虑部件的使用寿命和紧固效果等因素，相应地增加了测试成本。

实用新型内容为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种防滑焊接接头的侧弯试样。 型槽，以保证在弯曲试验过程中夹紧两个支撑块时侧弯试样与支撑块的定位，最终防止弯曲试样在导向侧的过程中发生侧滑，使样品的弯曲变形在预定位置准确产生。 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种防滑焊接接头的侧弯试样。 侧弯试样与支撑块接触面开有V形槽，V形槽对称布置在焊接接头焊缝两侧。 根据本实用新型的一种防滑焊接接头的侧弯试样，更优选的，所述V型槽在焊缝两侧对称设置1～3个。 根据本实用新型的防滑焊接接头侧弯试样，当焊缝两侧对称设置V形槽时，V形槽的深度为1/侧弯试样厚度T的6 1/4，且>2mm； V型槽与支撑块平面构成的三角形中，V型槽在焊缝上时，两个底角均为45° 当两侧分别对称布置两个或三个时，V型槽的深度缺口为侧弯试样厚度T的1/6 1/4，2mm； V型缺口与支撑块平面形成的三角形 其中，一个底角为45°，靠近焊缝一侧的底角为45°，远离焊缝一侧的底角焊缝大于5°且小于或等于30°。 根据本实用新型的防滑焊接接头侧弯试样，焊缝一侧的V型坡口距焊缝中心的距离为dd＝L/3+W为佳。 /6 上式中L为边弯试样的长度，W为支撑块之间的初始距离。 本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样的有益效果是可广泛应用于厚壁材料焊接接头的侧弯试验，特别是需要弯曲变形时。准确生成在焊缝中心，有效避免了焊接接头侧弯试件弯曲试验时因横向滑移而导致试验结果无效，节省了重新取样、重新弯曲试验的成本，缩短了试验周期. 本实用新型主要是针对弯曲试样本身在导向侧的设计改进，不涉及弯曲试验设备的技术改造和拆卸。 本实用新型操作简单，使用灵活，实施成本低，安全性能好。 在试验和检验中具有很好的推广价值。

图1为焊接接头试样三点弯曲试验示意图。 [0022] 图2为焊接接头侧弯试样滑移示意图。 图3是本实用新型提供的一种防滑焊接接头在焊缝两侧对称设置一个V型坡口时的侧弯试样示意图。 图4为本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样在焊缝两侧对称设置2～3个V型坡口时的示意图。 图5为本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样弯曲试验过程示意图。 图6为本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样中焊缝两侧对称设置一个V型槽时V型槽尺寸示意图。 图7为本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样中焊缝两侧对称设置2-3个V型槽时V型槽尺寸示意图。 图8为本实用新型提供的防滑焊接接头侧弯试样中焊缝两侧对称设置一个V型槽时V型槽位置示意图。 图中，1、V型槽口2、支撑块3、焊缝。

详细方法

下面结合附图对本实用新型提供的一种防滑焊接接头的侧弯样品作进一步说明。 本实用新型的技术方案是第一种，在焊缝3的两侧分别对称设置V型槽1时(如图3所示)，所述V型槽的深度ι与的侧弯试验。 样品厚度 τ 的 1/6 1/4，且 > 2mm； V型槽与支撑块平面形成的三角形中，两底角为45°。 此处之所以将两个底角设置为45°，是为了使V型槽口1与支撑块2啮合形成自锁，从而防止侧弯试件滑动。 （如图6所示）。 这里所说的V型槽1的深度是指V型槽1的顶点到侧弯试样与支撑块2的接触面的垂直距离。 弯曲试验过程如下（见图5）。 材料焊接接头导向面弯曲试验时，与弯曲试验机两组支撑块2接触的一侧表面加工有V型槽1。V型槽1分别对焊缝3两侧对称位置进行加工。 当弯曲压头下压时，侧弯试样发生弯曲变形并向下移动。 同时，侧弯试样与支撑块2顶部尖端的接触位置不断向远离焊缝3中心的试样两端移动，当接触位置刚好移动到V型槽口1的位置，弯曲压头的压紧动作停止。 此时操作弯曲试验机，使支撑块2相向移动，然后夹紧侧弯试样，直至弯曲角度达到要求值。 此时，由于弯曲试样上的V型槽1与支撑块2顶端的啮合，实现了支撑块相向运动时两者的自锁，从而实现了相对弯曲试样与两个支撑块2的位置基本固定。 因此，在两个支撑块2相向运动的整个过程中，焊接接头一侧的弯曲试件不再相对于支撑块2横向滑动，可以保证弯曲变形精确地发生在指定位置。位置。

上述过程的导向弯曲角度可通过压头下压一次，将支撑块沿两个相反方向夹在侧弯试样上来实现。 二、在焊缝3两侧对称设置2～3个V型槽1时(如图4所示)，V型槽1的深度为侧弯厚度T的1/1样本。 6 1/4，且≤2mm； V型槽1与支撑块2平面形成的三角形中，靠近焊缝3边的底角为45°，远离焊缝的3边底角大于5°，且小于或等于等于 30°。 这里靠近焊缝3的一侧底角设置为45°的目的是为了使侧弯试件在弯曲试验时能够与支撑块2接合，防止侧弯试件滑移； 底角大于5°小于等于30°的目的是为了防止侧弯试件上的V型缺口1与支撑块2自锁，从而达到目的侧弯试件的往复弯曲试验。 （如图7所示）。 这里所说的V型槽1的深度是指V型槽1的顶点到侧弯试样与支撑块2的接触面的垂直距离。 弯曲试验过程如下（见图5）。 其中，在焊缝3两侧对称设置2～3个V型缺口1的目的是，在焊接接头侧的实际弯曲试验中，往往由于试样尺寸的原因，支撑块2的原始间距、折弯角度等的差异，需要折弯压头的下压和支撑块2的相对移动和夹紧依次进行，以满足折弯变形要求。 此时需要在焊接接头一侧的弯曲试件的焊缝3两侧横截面上设计几组V型槽1，即每当压头下压时，弯曲试件向下运动，直到某一组V形槽1到达支撑块2顶部的尖端并与之啮合时，两个支撑块2开始向彼此和夹持侧移动弯曲样品，以确保样品在每个夹紧过程中不会横向滑动。

而且，当前面的支撑块2夹紧完成，后续的压头下压时，V型缺口1与支撑块2的顶端不会被锁住，从而可以方便后续的折弯工序。顺利进行。 三是，所述V型槽1的设置位置为a，当V型槽1分别对称设置在焊缝3 1的两侧时，所述焊缝3一侧的V型槽1与焊接狭缝3中心之间的距离d为d＝L/3+W/6，其中L为侧弯样品的长度，W为支撑块2之间的初始距离。 即，将弯曲后的样品放在支撑块上后，在样品一侧2/3的支撑部分制作V型槽（如图8所示）。 b. 当焊缝3两侧对称设置2～3个V型槽1时，焊缝两侧第一组V型槽1的位置与上述a中的情况相同，即即，位于侧弯试件上，位于焊缝3中心一侧的2/3处，然后在其余支撑件上均匀加工12个V型槽（如图4所示） ，使得焊缝两侧的V型坡口1个数不超过6个。 通过上述技术方案，可得到本实用新型提供的一种防滑焊接接头侧弯试样。 侧弯试样在与两个支撑块接触的侧弯试样表面设计有V型槽。 为保证弯曲试验时夹紧两个支撑块时侧弯试样与支撑块的定位，最终实现过程中防止弯曲试样在导向侧侧滑，使样品的弯曲变形在预定位置准确产生。

1. 一种防滑焊接接头的侧弯试样，所述侧弯试样用于放置在弯曲试验机的支撑块(2)上进行弯曲性能测试，其特征在于，所述侧弯试样在与支撑块的接触面上开有V形槽（1）焊接接头弯曲试验方法，V形槽（1）对称地布置在焊接接头焊缝C3）的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种防滑焊接接头侧弯试样，其特征在于，焊缝C3)两侧对称设置1～3个V形缺口(1)。

3.根据权利要求2所述的一种防滑焊接接头侧弯试样，其特征在于，所述V型槽(1)在焊缝C3)两侧对称布置时，V型槽(1)的深度为所述侧弯试样厚度T的1/6 1/4，且≤2mm ； 所述V型槽(1)与支撑块(2)平面所构成的三角形中，两个底角均为45°。

4.根据权利要求2所述的一种防滑焊接接头的侧弯试样，其特征在于，所述V型槽(1)在焊缝C3)两侧对称设置2～3个时，所述深度为V型槽（1）为侧弯试样厚度T的1/6-1/4，且>2mm； 在V型槽（1）与支撑块（平面）形成的三角形中，靠近焊缝（3）——侧底角为45°，远离焊缝（3）——侧底角较大小于 5° 且小于或等于 30°。

5.根据权利要求2所述的一种防滑焊接接头侧弯试样，其特征在于焊缝（3）一侧的V型缺口（1）与焊缝（3）中心的距离为为 距离为dd = L/3+W/6 上式中，L为边弯试样的长度，W为支撑块之间的初始距离（ .

专利摘要本实用新型涉及一种防滑焊接接头侧弯试样。 试样与支撑块的接触面上开有V形缺口(1)，V形缺口(1)对称设置在焊接接头的焊缝(3)两侧。 利用本实用新型提供的侧弯试样，通过在侧弯试样与两个支撑块接触的表面设计V型槽，保证侧弯试样与两个支撑块接触。当两个支撑块在弯曲试验中被夹紧时，支撑块。 支撑块的定位最终防止弯曲试样在过程中在导向侧发生横向滑移，从而使试样的弯曲变形准确地产生在预定位置。

文件编号 G01N3/00GK202182844SQ20112026098

公布日期 2012 年 4 月 4 日 申请日期 2011 年 7 月 22 日 优先权日 2011 年 7 月 22 日

发明人刘硕、钱维芳申请人：宝山钢铁股份有限公司