一种钢板z向拉伸试样的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，本发明主要适用于厚度较薄的钢板的拉伸试样的制备方法。该方法包括（1）材料的准备；（2）组对焊接；（3）试样的分割；（4）拉伸试样加工；试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。本发明采用整体焊接再分割的方法，选用K型坡口，用手工电弧焊的方法在平焊位置进行焊接制作。工艺简单、制作方便；采用此方法制作的试样，焊缝质量好，无焊接变形，操作简单，制作效率高，在实施过程中，所制作的六个试样均满足要求。本发明特别适用于钢板的Z向拉伸试样制作。
【专利说明】一种钢板Z向拉伸试样的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，具体地说，涉及一种检验钢板厚度方向性能级别用试样的制备方法。
【背景技术】
[0002]钢板在长、宽、厚三个方向的性能并不完全相同。轧制工艺和P、S偏析等原因对钢板的厚度方向(Z向)性能影响较大，焊接后在焊缝的应力作用下，钢板易在厚度方向产生层状撕裂现象。因此建筑、造船、锅炉和压力容器等重要焊接构件用钢板不仅要求具有优良的强度、韧性、可焊性，同时要求在厚度方向具备一定的抗层状撕裂性能，验证钢板厚度方向性能采用Z向拉伸试验，用拉伸试样的断面收缩率来评定。按照GB5313-2010《厚度方向性能钢板》规定，钢板厚度方向性能级别分为三级:Z15、Z25、Z35，适用于厚度为15mnT400mm的镇静钢钢板，标准规定厚度在15~20mm的试样应有延伸部分，采用适当的方法将延伸部分焊接在试样两个表面。
【发明内容】
[ 0003]常用的Z向拉伸试样的制作方法为单个焊接，不易操作，且焊缝质量不稳定，本发明提供一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，简化制作工艺，提高试样焊缝性能。
[0004]本发明采用的技术方案是:
一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，其特征在于:包括下述步骤:
(一)、材料的准备
(1)试料沿钢板主轧制方向的一端中部切取，得试料A;
试料A的尺寸为:长为6t+50mm，宽为t+10mm，厚为t ；
其中t为15~30mm ；t为钢板厚度；
(2)延伸部分B两块
B部分取自与试料A相同材质的钢板，延伸部分B的尺寸为:长为6t+50mm，宽为t，厚为b ；
其中 t 为 15~30mm ；b ^ 40mm ;
(3)清除试料A、B表面的铁锈、氧化皮、油脂杂物；
(4)设置K形坡口
两块延伸部分B位于试料A两端，延伸部分B与A接触部分设置成锥体，锥体的端部与试料A距离为2mm,锥体的顶部宽度为1mm,锥体的锥角为60° ;
(5)热切割后的坯料都应再用机加工的方式去除热影响区，热影响区为I倍板厚。
[0005](二)组对焊接
(1)组对并点焊边部固定，确保坡口钝边位于试料A的中心；
(2)采用手工焊条电弧焊方法进行焊接，将工件倾斜30度，使之在平焊位置进行焊接，正反两面施焊，减少焊接角变形；(3)选用与母材相匹配的焊条，焊条直径为Φ3.2或Φ4.0，焊接工艺参数除执行焊条使用说明书外，还应保证焊接热影响区最小；
(4)背面用角磨机清根，减少对试料A的损伤。
[0006](三)试样的分割
将焊好的试料板平行分割为6个试样，试样宽度a=t ;焊缝两端为引弧或收弧位置，易产生缺陷，两端20 ± Imm舍去不用。
[0007](四)拉伸试样加工
试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。
[0008]所述坡口，即延伸部分B端部的锥体，可在刨边机或者坡口机设备上制作。
[0009]本发明主要应用于:当钢板厚度较薄时，Z向拉伸试验需要焊接延伸部分，按照标准规定一套试验需要两组六个试样，一组试验、另一组备用，当试样加工不当或制作不良时，需复验或者重新取样。为保证试样制作质量，防止试样断在焊缝或热影响区，采用现整体焊接再分割的方法，焊接方法为焊条电弧焊，选用与母材相匹配的焊条，开K型坡口，角度为60°c，焊接时正反两面焊接，减少角变形，焊接位置为平焊。
[0010]当钢板厚度较薄或者受试验条件限制时，厚度方向拉伸(Z向拉伸)试验需在厚度方向焊接延伸部分。本发明为一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，采用整体焊接再分割的方法，选用K型坡口，用手工电弧焊的方法在平焊位置进行焊接制作。实践证明用本方法制作的试样加工方便、性能优良，满足试验标准要求。
[0011]本发明的组对方式及坡口型式见图1、2，其中A为钢板试料部分，B为延伸部分，t为钢板厚度，焊接延伸部分为板状，试料长度L=6t+50mm，延伸部分B的厚度b不小于40mm，试料A厚度为t。
[0012]试样最后按GB5313-2010中规定的拉伸试样加工尺寸，为棒状试样，试样直径d0=6mm 或 IOmm,平行部长 Ic ^ 1.5d0。
[0013]本发明主要适用于厚度较薄的钢板的拉伸试样的制备。
[0014]本发明提供的钢板Z向拉伸试样的制备方法，带来的有益效果:本发明工艺简单、制作方便；采用此方法制作的试样，焊缝质量好，无焊接变形，操作简单，制作效率高，在实施过程中，所制作的六个试样均满足要求。本发明特别适用于钢板的Z向拉伸试样制作。
[0015]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明试料A和延伸部分B的焊接坡口结构示意图。
[0017]图2为图1的俯视图。
[0018]图3为试料A和延伸部分B焊接部分示意图。
[0019]图4为试样分割示意图。
[0020]图中I为 试料A,2为延伸部分B, 3为锥体,4为焊条。
【具体实施方式】
[0021]实施例:
(一)试样的制备 组对方式及坡口型式见图1、2，其中A为钢板试料部分，B为延伸部分，t为钢板厚度，焊接延伸部分为板状，试料A尺寸:厚度为t，宽度t+10mm，长度L=6t+50mm ;延伸部分B尺寸:长度L=6t+50rnrn，厚度b=40rnrn，览度为t。
[0022]图1、2所示，两块延伸部分B即图中2，试料A即图中1，延伸部分B与A接触部分设置成锥体3，锥体3的端部与试料A距离为2mm，锥体的顶部宽度为1mm，锥体的锥角为60° ;锥体3是通过坡口机加工而成。
[0023](二)组对焊接
图2所示，组对并点焊边部固定，确保坡口钝边位于试料A的中心；
图3所示，采用手工焊条电弧焊方法进行焊接，将工件倾斜30度，使之在平焊位置进行焊接，正反两面施焊，减少焊接角变形。选用与母材相匹配的焊条4，焊条4直径为Φ3.2，焊接工艺参数除执行焊条使用说明书外，还应保证焊接热影响区最小。
[0024]背面用角磨机清根，减少对试料A的损伤。
[0025](三)试样的分割
图4所示，将焊好的试料板平行分割为6个试样，试样宽度a=t ;焊缝两端为引弧或收弧位置，易产生缺陷，两端20_舍去不用。
[0026](四)拉伸试样加工
试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。试样加工为圆柱形，试样直径Cltl=IOmm,平行部长I。=试板厚度t。
[0027]采用此方法制作的试样，焊缝质量好，无焊接变形，操作简单，制作效率高，在实施过程中，所制作的六个试样均满足要求。
【权利要求】
1.一种钢板Z向拉伸试样的制备方法，其特征在于:包括下述步骤: (一)材料的准备 (1)试料沿钢板主轧制方向的一端中部切取，得试料A; 试料A的尺寸为:长为6t+50mm，宽为t+10mm，厚为t ； 其中t为15~30mm ；t为钢板厚度； (2)延伸部分B两块 B部分取自与试料A相同材质的钢板，延伸部分B的尺寸为:长为6t+50mm，宽为t，厚为b ；
其中 t 为 15~30mm ；b ≥40mm ; (3)清除试料A、B表面的铁锈、氧化皮、油脂杂物； (4)设置K形坡口 两块延伸部分B位于试料A两端，延伸部分B与A接触部分设置成锥体，锥体的端部与试料A距离为2mm,锥体的顶部宽度为1mm,锥体的锥角为60° , (5)热切割后的坯料都应再用机加工的方式去除热影响区，热影响区为I倍板厚； (二)组对焊接 (1)组对并点焊边部固定，确保坡口钝边位于试料A的中心； (2)采用手工焊条电弧焊方法进行焊接，将工件倾斜30度，使之在平焊位置进行焊接，正反两面施焊，减少焊接角变形； (3)选用与母材相匹配的焊条，焊条直径为Φ3.2或Φ4.0，焊接工艺应保证焊接热影响区最小； (4)背面用角磨机清根，减少对试料A的损伤； (三)试样的分割 将焊好的试料板平行分割为6个试样，试样宽度a=t ;焊缝两端为引弧或收弧位置，易产生缺陷，两端20mm±lmm舍去不用； (四)拉伸试样加工 试样制作完成后按标准GB/T5313-2010规定加工拉伸试样进行试验。
2.根据权利要求1所述的钢板Z向拉伸试样的制备方法，其特征在于:所述延伸部分B端部的锥体，可在刨边机或者坡口机设备上制作。
【文档编号】G01N1/28GK103543052SQ201310489826
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】王强达, 王虎成, 卫世杰, 刘云飞, 续春明 申请人:太原钢铁(集团)有限公司