1、范围

GB/T 15970的本部分规定了进行应力腐蚀试验焊接试样的制备及要考虑的附加因素。本部分特别对试样和试验方法的选择提出了建议，以确定金属焊接状态下抗应力腐蚀性能。

在本部分中使用的术语“金属”包含合金。

2、试样类型

2.1 总则

试样的设计和形状依赖于金属材料的形式和试验的目的。

在GB/T15970的第2部分到第7部分中所描述的试验试样也适用于焊接试样,本部分提供了附加的注意事项。此外,在5.2.1至5.2.8中给出了其他形状的试样也可使用。

试样可以用焊后状态或焊后热处理状态的焊接件制备。建议进行试验的试样应与应用时的热处理状态一致。

2.2 试样类型

2.2.1 平板焊接试样

这种类型的焊接可用于所有的拉伸和弯曲试样,也适用于单道次或多道次的任何焊接方法。也可用于评价焊接残余应力效果。

2.2.2 环道焊接试样

用焊缝金属进行环焊。环焊可以产生焊接残余应力。只要可以机械加工成图3中推荐的尺寸,任何材料形式都可使用。

2.2.3 焊棒试样

在棒材完全相反的位置进行纵向熔焊,可产生焊接残余应力。因此,这种焊接可用于评价母材金属的应力腐蚀裂纹倾向。只要可以加工成直径为25mm的材料都可以使用。

2.2.4 直拉伸焊接试样

这种试样被单轴加载拉伸应力(见GB/T15970.4和GB/T15970.7)。有或无预裂纹的缺口可以引入到焊缝金属、母材金属或热影响区中(见GB/T15970.6)。这些试样也可单独取自焊缝金属制造。

2.2.5 U型弯曲焊接试样

U型弯曲试样可用任何焊接方法制造,但不能在热影响区产生机械裂纹或局部弯曲(见GB/T15970.3)。在焊后进行弯曲操作可产生高的弹性和塑性变形,导致在单个试样上存在较宽范围的应力。由于残余应力的存在使其成为特别苛刻的试验方法。

2.2.6 弯曲梁焊接试样

把焊接板材机加工成矩形形状,焊接方向垂直或平行于试样的轴向(见GB/T15970.2)。可以通过3点或4点弯曲测量焊接区域的应力腐蚀倾向。

2.2.7 预裂纹悬臂梁焊接试样

预裂纹试样可用于测量焊缝各部分的应力腐蚀开裂倾向(见GB/T15970.6)。当应力腐蚀裂纹偏离了预期的途径和残余应力的存在可能影响裂纹尖端的局部应力强度时,对结果的解释和使用要注意。

2.2.8 C型环和缝隙管焊接试样

C型环试样(见GB/T15970.5)应力从外部施加。缝隙管试样通过楔块在缝隙施加应力。虽然任何材料形式都可机加工成环状,但本试验是专门为管材设计。

3、试验方法

3.1环境要求

3.1.1 因为金属/环境相互影响的特殊性,在与实际应用直接相关的环境条件下进行试验是十分必要的。

3.1.2 除了环境的化学组分、电导率和pH值,温度、压力和流速也应与实际应用环境相似。

3.1.3 如果在含水环境下进行试验,应控制充气程度,因为这可能影响金属的电极电位,从而影响应力腐蚀试验性能。一种方法是控制电极电位在合适的水平(见GB/T 15970.1)。

3.2 试验

3.2.1 在试验前,检查试样是否存在裂纹和焊接缺陷。

3.2.2 把试样安装在加载系统中,并把它放进环境模拟槽中。

3.2.3 采取措施避免试样与加载系统间的电池作用,这些组件可采用相似的金属或使用绝缘体。

3.2.4 在加载前,考虑到建立稳态的时间,一般应引入试验环境。在试验期间监控环境条件。然而,有时在试验环境中应避免初始应变,因为在较软的焊缝区域,初始蠕变会加速断裂。

3.2.5 试验一直进行到试样断裂或各方同意并与实际应用有相关性的预定时间。