压力容器-试样加工-工艺评定-和-板材复验.doc

拉伸试样
一、板材板材拉伸
板材拉伸试样的取样尺寸：
1. 主要材料牌号有：（1）Q235B,Q245R,Q345R,16MnDR,0Cr18Ni9,00Cr19Ni10等国产牌号
（2）SUS304,SUS304L, SUS316，SUS316L等日产牌号
（3）1.4301（X5CrNi18-10）,1.4404(X2CrNiMo17-12-2) 等EN牌号
1°碳钢公称厚度小于或等于30mm时，不锈钢公称厚度小于或等于25mm时，拉力试样可制成板状，试样的形式及尺寸应符合,图号A-001,表号A002要求

B
半径0.25mm
H
H1
ao
LC
L
R
LO
3.2
0.8
3.2
图号 A-001

表号 A002
板厚ao
bo
B
LO
LC≥
R≥
H1
H
2.5
20
30
40
48
20
15
45
3
20
30
45
57
12
15
45
4
20
30
50
64
12
15
45
5
25
35
65
82
12
15
45
6
25
35
70
89
12
15
45
7
25
35
75
95
12
15
45
8
25
35
80
102
12
15
45
9
25
35
85
108
12
15
45
10
25
35
90
114
12
15
45
11
25
35
95
120
12
15
45
12
25
35
100
126
12
15
45
13
25
35
100
128
12
15
45
14
25
35
105
134
12
15
45
16
25
35
115
145
12
15
45
18
25
35
120
152
12
15
45
20
25
35
125
159
12
15
45
22
25
35
135
171
12
15
45
24
25
35
140
177
12
15
45
26
25
35
145
184
12
15
45
28
25
35
150
190
12
15
45
30
25
35
155
197
12
15
45
2° 碳钢公称厚度大于30mm，不锈钢公称厚度大于25mm时，拉制试样制成尽可能大的圆形试样，试样中心线尽可能接近表面，试样的形式及尺寸应符合,图号B001, 表号B002要求
h
h1
LC
L
lo
D
R
0.8
do
图号 B001

表号 B002
一般尺寸

do
Do
h
h1
R≥
Lo
Lc≥
L
25
42
50
20
19
125
136
L=Lc+2h+2h1
20
34
50
15
15
100
110
15
28
50
12
12
75
73
10
16
50
10
8
50
55
8
13
50
6
6
40
44
6
12
50
5
5
30
33
5
10
50
5
4
25
28
3° 机加工试样的尺寸公差和形状公差应符合表B-003要求
表B-003
名称
标称横向尺寸
尺寸公差
形状公差

3
±0.05
0.02
>3～6
±0.06
0.03
>6～10
±0.07
0.04
>10～18
±0.09
0.04
>18～30
±0.10
0.05
相对两面机加工的矩形横截面试样横向尺寸
0.1～3
±0.5
0.05
3
±0.1
0.05
>3～6
>6～10
±0.2
0.1
>10～18
>18～30
±0.5
0.2
>30～50

2. 主要材料牌号有：（1）A240-304,A240-304L,A240-316,A240-316L,A516Gr70,A612等以A开头的ASTM标准材料
（2）SA240-304,SA240-304L,SA240-316,SA240-316L,SA516Gr70,SA612等以SA开头的ASME标准材料
1° 试样最大公称厚度小与或等于19mm的材料试样的形式及尺寸应符合,图号C001 表号C002要求
L
C
A
B
G
B
W
R
图号 C 001

表号 C002
尺寸
G(标距)
W(宽度)
R(圆角半径)
L
A
B
C
50.0±0.10
12.5±0.25
≥13
≥200
≥60
≥50
约20

2°试样最大公称厚度小与19mm的材料试样的形式及尺寸应符合,图号D001, 表号D002要求
图号 D 001
A
D
G
R
ф

表号 D002
尺寸
G
D
R
A
ф
50.0±0.10
12.5±0.25
≥10
≥60
约20
二、焊接接头拉伸
拉伸试样
按GB4744,GB4708, AS1210,ASME标准焊接接头拉伸试样尺寸应符合,图号E001, 表号E002要求
图号 E001
l4
6.3
L1
1
1

L1

6.3
b
hk
L
6.3
6
6
25
25
a
6.3
R25

表号 E002
尺寸
名称
B
hk
L4
L1
L
按JB4744,JB4708,AS1210标准的试样
≥25
焊缝
45
6

按ASME标准的试样
19
焊缝
45

hk+13
弯曲试样
一、 板材试样弯曲试样
主要材料牌号有：（1）Q235B,Q245R,Q345R,16MnDR等国产碳素钢牌号，板厚>25的,刨除一个面,保留一个原始面,加工成25mm的试样,
（2）复合板试样弯曲：对内弯曲试样,可从覆材一侧加工减薄至25mm,. 对外弯曲试样,可从基材一侧加工减薄至25mm,. 对双面复合板,可从双面处分别机械加工减薄至25mm,其中一个试样保留一面覆材,另一个试样保留另一面覆材
尺寸应符合,以下表要求
板厚
试样厚度a
试样宽度b
试样长度l
≧25
25
50
250
24
24
48
240
22
22
44
220
20
20
40
200
18
18
36
190
16
16
32
190
14
14
28
170
12
12
24
170
10
10
20
160
8
8
16
150
6
6
12
150
二、焊接接头弯曲试样
1°横向面弯和背弯：试板厚度﹤12mm取横向面弯和背弯试样
2°纵向面弯和背弯：试板厚度﹤12mm取横向面弯和背弯试样
3°横向侧弯：试板厚度≥12mm取纵向面弯和背弯试样
4°纵向侧弯：试板厚度≥12mm取纵向侧弯

弯曲类别
厚度a
长度l
宽度b
横向面弯和背弯
板厚≦10mm
150
38
纵向面弯和背弯
板厚≦10mm
150
38
横向侧弯
板厚＞12mm
150
10
纵向侧弯
板厚＞12mm
150
10

原板厚
10
纵向面弯
和背弯
纵向侧弯
38
10
原板厚
横向面弯
和背弯
横向侧弯
38

冲击试样
一、 板材试样冲击试样
（1）非ASTM、ASME材料的冲击试样:
L
3
4
1
L
4
3
h
2
5
5
5
5
2
h
w
w
试样几何形状

试样尺寸要求
名称
符号及序号
V型缺口试样
U 型缺口试样
公称尺寸
机加工偏差
公称尺寸
机加工偏差
长度
L
55mm
±0.60mm
55mm
±0.60mm
高度(a)
h
10mm
±0.075mm
10mm
±0.11mm
宽度(a)
W

—标准试样

10mm
±0.11mm
10mm
±.011mm
—小试样
7.5mm
±0.11mm
7.5mm
±0.11mm
—小试样
5mm
±0.06mm
5mm
±0.06m
—小试样
2.5mm
±0.04mm
—
—
缺口角度
1
45°
±2°
—
—
缺口底部高度
2
8mm
±0.075mm
8mm(b)
±0.09mm

5mm(b)
±0.09mm
缺口根部半径
3
0.25mm
±0.025mm
1mm
±0.07mm
缺口对称面—端部距离(a)
4
27.5mm
±0.42mm
27.5mm
±0.42mm(c)
缺口对称面—试样纵轴角度
—
90°
±2°
90°
±2°
试样纵向面间夹角
5
90°
±2°
90°
±2°
a 除端部外, 试样表面粗糙度应优于Ra5μm
b 如规定其他高度,应规定相应偏差
c 对自动定位试样的试验机,建议偏差用±0.165mm代替±0.42mm

冲击试样尺寸：按各材料标准要求。如材料标准没有，按GB/T229。具体如下:
表1
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
GB713-2008
Q245R,Q345R,Q370R,15CrMoR,
14Cr1MoR,12Cr2Mo1R,12Cr1MoVR,
18MnMoNbR,13MnNiMoR
≥12
10×10×55
＞40mm冲击试样轴线位于1/4板厚处
＞8～＜12
7.5×10×55
6～8
5×10×55
表2
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
GB3531-2008
16MnDR,15MnNiDR,09MnNiDR
≥12
10×10×55
＞40mm冲击试样轴线位于1/4板厚处
＞8～＜12
7.5×10×55
6～8
5×10×55
表3
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
GB1591-2008
Q345(A,B,C,D,E), Q390(A,B,C,D,E), Q420(A,B,C,D,E), Q460(A,B,C,D,E),
Q500(A,B,C,D,E), Q550(A,B,C,D,E),
Q620(A,B,C,D,E), Q690(A,B,C,D,E),

根据板厚尽量取大尺寸，如下规格：55×10×10,7.5×55×10,5×10×55
＞40mm冲击试样轴线位于1/4板厚处
表4
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
GB700-2006
Q195,Q215(A,B),
Q235(A,B,C,D),
Q275(A,B,C,D)
≥12
10×10×55

＞8～＜12
7.5×10×55
6～8
5×10×55
表5
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
GB/T4237-2007
06Cr19Ni10,022Cr19Ni10,
06Cr17Ni12Mo2,022Cr17Ni12Mo2,
12Cr18Ni9,等

≥12
10×10×55

＞8～＜12
7.5×10×55
6～8
5×10×55
＜6
2.5×10×55
表6
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
EN10028-7
和JIS G4304
1.4301（X5CrNi18-10）,
1.4404(X2CrNiMo17-12-2) 等SUS304,SUS304L,
SUS316,SUS316L等
≥12
10×10×55

＞8～＜12
7.5×10×55
6～8
5×10×55
＜6
2.5×10×55

（2）ASTM、ASME材料的冲击试样:

90°

2mm
L/2

10mm

45°
55mm

10mm
L

(a) 标准全尺寸试样

试样尺寸要求
(a)允许偏差如下:
缺口长对边缘
90°±2°
相等侧面应成
90°±10ˊ
横截面尺寸
±0.075mm
试样长度L
+0,-2.5mm
缺口中心线L/2
±1mm
缺口角度
±1°
缺口半径
±0.025μm
缺口深度
±0.025μm
粗糙度
在缺口表面和背面2μm。在其他两个表面4μm
7.5mm
6.7mm
5mm
3.3mm
2.5mm

10mm

2mm

(b) 标准小尺寸试样
(b) 对小尺寸试样,除上面所示宽度改变外公差是1％, 标准试样的所有尺寸和公差保持不变。
表7
标准号
主要材质
板厚
试样尺寸
备注
A240/SA240
A240/SA240-304
A240/SA240-304L
A240/SA240-316
A240/SA240-316L
A240/SA240-310S
A240/SA240-321
A240/SA240-410S
A240/SA240-S31803
A240/SA240-S32205
A/SA516Gr70
A/SA612等
≥11
10×10×55
板厚方向尽量取较大尺寸，冲击试样轴线尽量位于1/4板厚处
10
9.0×10×55
9
8.0×10×55
8
7.5×10×55
7
6.0×10×55
6
5.0×10×55
5
4.0×10×55
4
3.3×10×55
3
2.5×10×55

二、复合板试样冲击试样
复合板试样冲击试样按基材标准要求制作
三、焊接接头的冲击试样
（1）按JB4744-2000,JB4708-2000，要求的冲击试样尺寸:

表8
标准号
板厚
试样尺寸
备注
JB4744-2000
JB4708-2000
≥12
10×10×55

6～8
5×10×55

试样取样位置：

按 JB4744-2000标准，取样位置

舍弃
冲击
弯曲
拉伸
舍弃
B
δs
L

当钢材标准抗拉强度下限Rm≤540Mpa时，在最后焊道的焊缝侧，以距钢板上表面1-2mm为冲击试样的上表面，取一组焊缝金属的冲击试样（如下图H001中I组）。当钢材抗拉强度Rm＞540Mp和Cr-Mo刚，且试板厚度大于60mm，以及设计温度低于-30℃，且试板厚度大于40mm的低温刚，取两组焊缝金属冲击试样。一组在最后焊道的焊缝侧距钢板表面1-2mm；一组在钢板另一侧表面和1/2板厚之间截取（如下图H001中I组和II组）。

Ⅰ
图I001
δs
δs/2
δs/4
Ⅱ

根据要求，可进行热影响区冲击试验，其缺口位置如图J001。缺口轴线至试样轴线与熔合线交点的距离S大于零，且尽可能多的通过热影响区。
图J001
S
热影响区
焊缝金属
Ⅰ

按 JB4708-2000标准，取样位置

舍 弃
舍 弃
拉伸 试样
背弯 试样
面弯 试样
冲击 试样
拉伸 试样
面弯 试样
背弯 试样
备 用
舍 弃
舍 弃
侧弯 试样
拉伸 试样
侧弯 试样
冲击 试样
侧弯 试样
拉伸 试样
侧弯 试样
备 用
舍 弃
纵向面
弯试样

拉伸 试样

纵向背
弯试样

纵向面
弯试样

拉伸 试样

纵向背
弯试样

冲击 试样

舍 弃

a）不取侧弯试样时 b）取侧弯试样时 c）取纵向弯曲试样时

t1
t2
焊缝区
热影响区
T
t1
t2

T

热影响区冲击试样位置

焊缝区冲击试样位置
1.T≦60mm，t1≈1～2mm;T﹥60mm,t2=T/4
2.双面焊时，t2从后焊面的钢材表面测量
焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上
热影响区试样的缺口轴线应至试样轴线于熔合线的距离大于零，且应尽可能多的通过热影响区

（2）按ASME 要求的冲击试样尺寸:
表8
标准号
板厚
试样尺寸
备注
ASME
≥11
10×10×55
尽量取较大尺寸
10～9
7.5×10×55
8～7
6.7×10×55
6
5×10×55
5
3.3×10×55
3
2.5×10×55

试样取样位置：

剪切试样

剪切试样如图：

A
20
3.2
3.2
3
ab
ac
B
90°
-3°
其余
0.05
B
65
b=25±0.2
0.05
B
0.5
12.5
C

0°

W

a

0.05
B
B
0.05

W=1.5ac±0.1 ac≦3mm ab≦2W 角度C=90°(上偏差为0°, 下偏差为-3)°
不锈钢硫酸-硫酸铜试验方法的试样制备
3
2
1
4

30
30

80

20

﹥250

附A 试样切取方向
1. 纵向试验,指试样的纵轴与钢在轧制或锻造过程中的最大延伸方向平行。施加在纵向拉伸试样上的应力是最大延伸方向,并且纵向弯曲试样的弯轴则与延伸方向垂直(见图1)。
2. 横向试验,指试样的纵轴与钢在轧制或锻造过程中的最大延伸方向相垂直。施加在横向拉伸试样上的应力是与最大延伸方向相垂直,并且横向弯曲试样的弯轴则与延伸方向平行(见图1)。

纵向试样 纵向板状拉伸试验

纵向圆形拉力试验 纵向弯曲试验

表示轧制方向或延伸方向 纵向冲击试验

横向试样 横向板状拉伸试验

横向弯曲试验 横向冲击试验
图1 试件和试样于轧制或延伸方向的相互关系
附B 试样的取样位置
B1仅适用中国标准范围
B2 应在钢板宽度1/4处切取拉伸、弯曲、或冲击样坯。如图1和图2所示。
B3 对于纵轧钢板,当产品标准没有规定取样方向时,应在钢板宽度1/4处切取横向样坯,如钢板宽度不足,样坯中心可以内移。
B4 应按图1在钢板厚度方向切取拉伸样坯。当机加工和试验机能力允许时,应按图1a取样。
B5 在钢板厚度方向切取冲击样坯时,根据产品标准或供需双方协议选择图2的取样位置。

W
W/4

t冲击

≦2mm
W
a) 全厚度试样 W/4
W/4
t冲击
30mm

a) 对于全部t值
b) t>30mm
12..5mm
W/4
W/4
t/4

c) 25mm<t<50mm
b) t>40mm
t/4
W/4
图 2在钢板上切取冲击样坯的位置

d) t≧50mm
图 1 在钢板上切取拉伸样坯的位置