不銹鋼焊管焊縫力學性能等檢驗項目,屬于破壞性檢驗。試驗用試樣應按照有關技術標準和規定從被檢驗不銹鋼焊管上截取。


1. 力學性能試樣的截取


  不銹鋼焊管力學性能試樣應該是從外觀檢查和無損檢驗合格的焊管上載取。試樣的長度應由保證所需試驗項目的試樣數量而定(包括初試重復試驗),并包括試樣兩端舍棄部分的長度。


  不銹鋼焊管試樣一般為管材切取的全截面管段或全壁厚縱向或橫向條試樣。根據焊管外徑和壁厚可為弧形、矩形或圓管形截面。


  當焊管外徑≤50mm,可切取全截面管段進行試驗,全截面管段長度(Lo)為焊管原始截面積。


  直縫焊管試樣壁厚小于6mm時,縱向弧形試樣按管材外徑大規定不同寬度,試樣的寬度應符合表10-14中規定,如圖10-19所示。


表 14.jpg


  試樣加工時,應去除鋸切或火焰切割等形成的熱影響區域。方形和長方形試樣的棱邊應銼圓,其半徑不應大于2mm.


2. 拉伸試驗


  直縫焊管的拉伸試樣分為條狀和整管兩種,根據焊管的截面和試驗的要求選用。


  拉伸試樣上焊縫余高應采用機械加工方法除去,使之與母材表面齊平。


  條狀試樣根據焊管壁厚,可采用10mm、15mm和25mm3種寬度。一般來說,焊管(壁厚≤30mm)焊縫的拉伸試驗應采用全厚度拉伸試樣,見圖10-19和表10-14.


  判定拉伸試驗是否合格,應根據生產焊管所執行的標準或訂貨合同中的技術要求。


3. 彎曲試驗


大口徑(大于50mm)焊管應進行焊接接頭的橫向彎曲試驗。彎曲試樣按要求從焊管或試板上截取,取兩個彎曲試樣,一個做面彎,一個做背彎(即焊管外表面和內表面分別處于最大彎曲表面)。


焊縫彎曲試驗用來檢測焊縫各區域的塑性變形能力,檢驗焊縫的塑性熔合線的結合質量以及暴露焊縫焊接缺陷。彎曲試驗按試樣的焊縫相對位置可分為縱向彎曲和橫向彎曲,見圖10-20和圖10-21.


表 15.jpg


彎曲試樣厚度  厚度不大于25mm時,試樣厚度與材料厚度相同,試樣寬度為試樣厚度的2倍,但不小于10mm,見表10-15和表10-16.


彎曲試樣長度 彎曲試驗長度根據試樣厚度和彎曲試驗裝置來定,通常按下式確定試樣長度:L=5t+150mm


試樣加工時,應去除剪切或火焰切割等形跡的影響區域。


彎曲試驗的結果用彎曲角度來量度。所謂彎曲角度就是彎曲了的試件的一面和它另外一面的延長線所夾的角。彎曲試驗合格標準按產品標準、鋼種和焊縫形式而定。當冷彎達到表10-17規定的角度后,其受拉伸面上不得有橫向長度(沿試樣寬度方向)大于1.5mm的裂紋或缺陷,或縱向長度(沿試樣長度方向)大于3.0mm的裂紋或缺陷為合格。


表 17.jpg


4. 壓扁試驗


外徑不大于50mm的不銹鋼焊管應進行壓扁試驗。壓扁試驗,取環狀試樣,如圖10-22。試驗時,應把焊縫放在與壓力方向成直角的位置。將焊管一直壓扁到兩平行板的間距不大于下式計算出的H值,見圖10-23,此時試樣內外表面及端面不得出現裂縫和裂口。


H=1.09t/(0.09+t/D)


式中:H--平行板間距(mm);


    D--焊管外徑(mm);


   t--壁厚(mm).


圖 22.jpg


外徑大于50mm小于200mm的不銹鋼焊管應取“C”型壓扁試樣,如圖10-24.試驗時,焊縫應處于受力方向90°的位置,經熱處理的焊管壓至外徑1/3,對于未經熱處理的焊管應壓至鋼管外徑2/3,壓扁后不得出現裂縫和裂口。


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5. 展平試驗


當不銹鋼焊管外徑大于等于200mm時,焊管應進行展平試驗,見圖10-25.試件展平后不得出現裂縫和裂口。


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展平試樣從被檢驗的每批銹鋼焊管中任取一根,在其一端沿焊縫方向切取長度為100mm,弦高為外徑1/4的試樣,焊縫位置應在試樣中間,如圖10-25 展平后不得出現裂縫和裂口。


6. 其他試驗


根據標準要求,有時還會要求對不銹鋼焊管進行擴口或卷邊等試驗,如圖10-26所示。


圖 26.jpg


a. 擴口試驗


對于小直徑、壁厚小于等于10mm的焊管應做擴口試驗,擴口試驗頂心錐度為60°.從用同一爐批號鋼生產出的同一規格焊管,并在同一爐中熱處理的焊管中,取一支焊管,在其一端,按要求取試樣做擴口試驗,見圖10-26a.


用壓力機或其他方法將一定形狀的頂心壓入試樣的一端,使管壁均勻地擴張到有關要求標準規定的擴口率。擴口率X按下列公式計算:


X=(D1-D)/Dx100%


D-原試樣管端外徑(mm);


D1-擴口后管端外徑(mm).


一般要求內徑最小擴口量為焊管外徑的10%.


 b. 卷邊試驗


從用同一爐批號鋼生產出的同一規格焊管,并在同一爐中熱處的焊管中,取一支焊管,在其一端,按要求取試樣做卷邊試驗,見圖-10-26b。


用壓力機或其他方法將一定形狀的頂心壓入試樣的一端,使管均勻地卷至規定的要求(圖10-26b),卷邊寬度(I)和卷邊角度(α)符合有關標準的規定。卷邊時允許預先用適當角度的頂心(有異議采用90°角)進行擴口;卷邊率X按下列公式計算:


X=(D1-D)/Dx100%


D-原試樣管端外徑(mm);


D1-卷邊后管端外徑(mm).


一般要求最小卷邊量為焊管外徑的10%.


7. 力學性能試驗


不銹鋼焊管力學性能應符合表10-18、表10-19的規定。


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