焊縫金相試樣制備法

楊黎明 趙洪濤 孫元德

[摘? ? 要]金相檢驗(yàn)是焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的重要手段之一，其試樣制備的結(jié)果，直接影響著焊接質(zhì)量的最終評(píng)定。介紹一套焊縫金相試樣制備的方法，方便從事焊接工作或金相檢驗(yàn)工作的人員熟悉焊縫金相檢驗(yàn)試樣的制備工作，有助于該項(xiàng)工作的順利開展，保證焊縫金相檢驗(yàn)工作符合焊接質(zhì)量評(píng)定的需要。

[關(guān)鍵詞]焊縫;金相檢驗(yàn);試樣

[中圖分類號(hào)]TG441.7 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）04–00–02

Preparation of Metallographic Samples for Welds

Yang Li-ming，Zhao Hong-tao，Sun Yuan-de

[Abstract]Metallographic examination is one of the important means of inspection in weld quality ，and the results of sample preparation directly affect the evaluation in weld quality.This paper introduces a set of methods for preparing metallographic specimen of welding auxiliary.It is convenient for those engaged in welding work or metallographic examination specimen to be familiar with the preparation of welding auxiliary metallographic examination samples.It is helpful for the smooth development of this work and ensures that the metallographic examination of welding auxiliary meets the needs of welding quality assessment.

[Keywords]weld; metallographic examination; sample

目前各類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于焊縫金相檢驗(yàn)試樣制備的具體方法，包括取樣、制樣、侵蝕等具體過程并無詳細(xì)的說明，時(shí)常造成焊接工作或者檢驗(yàn)工作人員取樣或制樣失敗，從而導(dǎo)致金相檢驗(yàn)工作無法正常開展。本文對(duì)取樣、制樣、試樣尺寸、侵蝕等步驟展開說明，介紹一套焊縫金相檢驗(yàn)試樣的制備法，指導(dǎo)焊縫金相檢驗(yàn)準(zhǔn)備工作的正常開展。

1 取樣

焊縫金相試樣一般截取于工件或焊接試板，試樣取樣的部位、數(shù)量、受檢面位置和試驗(yàn)狀態(tài)應(yīng)該按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)條件或雙方協(xié)議的規(guī)定進(jìn)行。焊縫金相試樣的受檢面一般垂直于焊縫的延伸方向。

2 制樣

2.1 試樣加工

取樣方案確定后，開始制樣工作。可使用線切割、冷鋸、無齒鋸、火焰切割等方法將焊縫金相試樣從工件或焊接試板上截取，推薦使用線切割和冷鋸截取。試樣截取后應(yīng)通過機(jī)械加工去除由于截取試樣造成的變形和熱影響區(qū)，試樣受檢面上不允許產(chǎn)生倒角。

2.2 受檢面距截取切割面參考尺寸

（1）線切割時(shí)不小于5 mm。

（2）冷鋸切割時(shí)不小于10 mm。

（3）無齒鋸切割時(shí)不小于25 mm。

（4）火焰切割時(shí)不小于30 mm。

2.3 加工后試樣檢驗(yàn)面拋磨要求

（1）焊縫宏觀金相檢驗(yàn)時(shí)，受檢面應(yīng)用P800或更細(xì)的砂紙研磨。

（2）焊縫微觀金相檢驗(yàn)時(shí)，受檢面應(yīng)用2.5 μm或更細(xì)的金剛石粉磨拋。

2.4 試樣受檢面要求

試樣表面不允許有油污和加工傷痕，否則應(yīng)預(yù)先清除。

3 試樣尺寸

3.1 試樣厚度

試樣的厚度h一般為20～30 mm，如圖1所示。

3.2 試樣受檢面尺寸

試樣受檢面應(yīng)能包含焊縫檢驗(yàn)所需要的區(qū)域，包括焊縫、熱影響區(qū)以及母材，受檢面尺寸示意圖如圖2、圖3所示，其中試樣母材區(qū)域應(yīng)不小于10 mm，推薦尺寸10～15 mm。

4 試樣侵蝕

4.1 侵蝕劑

試樣制備完成后，可參照GB/T 26956標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的宏觀和微觀檢驗(yàn)用侵蝕劑進(jìn)行侵蝕，應(yīng)嚴(yán)格遵照該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的侵蝕時(shí)間進(jìn)行侵蝕工作，碳鋼和中低合金鋼常用侵蝕劑見表1。

4.2 侵蝕要求

試樣在侵蝕劑中侵蝕時(shí)，侵蝕時(shí)間不可過長(zhǎng)，侵蝕時(shí)間過長(zhǎng)容易造成焊接接頭受檢面因組織或化學(xué)成分不同形成腐蝕深度不一致的浮雕似圖像，焊縫各區(qū)域模糊不清，熔合線看似如裂紋，影響焊接質(zhì)量判定，而且腐蝕時(shí)間過長(zhǎng)，受檢面缺陷將會(huì)因侵蝕而被放大，也將影響焊接質(zhì)量的判定工作。如圖4和圖5所示，試樣金相制作工藝不當(dāng)，導(dǎo)致受檢面腐蝕成浮雕狀，焊縫各區(qū)域模糊不清。

經(jīng)侵蝕后的試樣，試樣中各區(qū)域（熔合線、熱影響區(qū)、焊道層）應(yīng)清晰可辨，整個(gè)受檢面無劃痕和其他影響焊接質(zhì)量判定的陰影或色澤，如圖6和圖7所示。

5 注意事項(xiàng)

（1）焊縫的金相檢驗(yàn)為破壞性試驗(yàn)，取樣之前必須確定好取樣部位，試樣的制作過程應(yīng)盡量采用冷加工;每個(gè)試樣在加工時(shí)應(yīng)做好唯一性編號(hào)標(biāo)識(shí)，加工好試樣后在受檢面的反面或者側(cè)面打鋼號(hào)作為標(biāo)識(shí)。

（2）焊縫宏觀金相檢驗(yàn)試樣侵蝕吹干之后，可采用體式顯微鏡或掃描成像的方法（掃描精度大于1 000 dpi）獲取受檢面圖像進(jìn)行測(cè)量分析。

（3）該方法主要適用于碳鋼、中低合金鋼、不銹鋼焊接金相檢驗(yàn)試件的制備，其他材料的焊接試樣的制備，也可參考該方法進(jìn)行。

（4）焊縫維氏硬度檢驗(yàn)用試樣的制備也可以參考此制備方法。

6 結(jié)論

主要總結(jié)大量焊縫金相檢驗(yàn)工作經(jīng)驗(yàn)，通過查詢相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，整理出一套焊縫金相檢驗(yàn)試樣制備的方法，方便與焊接質(zhì)量檢驗(yàn)相關(guān)的工作人員開展該項(xiàng)工作，避免出現(xiàn)影響焊縫質(zhì)量評(píng)判的因素。

參考文獻(xiàn)

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