焊縫金相試樣制備法

楊黎明 趙洪濤 孫元德

[摘? ? 要]金相檢驗是焊接質量檢驗的重要手段之一，其試樣制備的結果，直接影響著焊接質量的最終評定。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工作的人員熟悉焊縫金相檢驗試樣的制備工作，有助于該項工作的順利開展，保證焊縫金相檢驗工作符合焊接質量評定的需要。

[關鍵詞]焊縫;金相檢驗;試樣

[中圖分類號]TG441.7 [文獻標志碼]A [文章編號]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

目前各類標準對于焊縫金相檢驗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的說明，時常造成焊接工作或者檢驗工作人員取樣或制樣失敗，從而導致金相檢驗工作無法正常開展。本文對取樣、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試樣的制備法，指導焊縫金相檢驗準備工作的正常開展。

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、數量、受檢面位置和試驗狀態應該按照有關標準、技術條件或雙方協議的規定進行。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。試樣截取后應通過機械加工去除由于截取試樣造成的變形和熱影響區，試樣受檢面上不允許產生倒角。

2.2 受檢面距截取切割面參考尺寸

（1）線切割時不小于5 mm。

（2）冷鋸切割時不小于10 mm。

（3）無齒鋸切割時不小于25 mm。

（4）火焰切割時不小于30 mm。

2.3 加工后試樣檢驗面拋磨要求

（1）焊縫宏觀金相檢驗時，受檢面應用P800或更細的砂紙研磨。

（2）焊縫微觀金相檢驗時，受檢面應用2.5 μm或更細的金剛石粉磨拋。

2.4 試樣受檢面要求

試樣表面不允許有油污和加工傷痕，否則應預先清除。

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

試樣受檢面應能包含焊縫檢驗所需要的區域，包括焊縫、熱影響區以及母材，受檢面尺寸示意圖如圖2、圖3所示，其中試樣母材區域應不小于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標準中規定的宏觀和微觀檢驗用侵蝕劑進行侵蝕，應嚴格遵照該標準中規定的侵蝕時間進行侵蝕工作，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，侵蝕時間不可過長，侵蝕時間過長容易造成焊接接頭受檢面因組織或化學成分不同形成腐蝕深度不一致的浮雕似圖像，焊縫各區域模糊不清，熔合線看似如裂紋，影響焊接質量判定，而且腐蝕時間過長，受檢面缺陷將會因侵蝕而被放大，也將影響焊接質量的判定工作。如圖4和圖5所示，試樣金相制作工藝不當，導致受檢面腐蝕成浮雕狀，焊縫各區域模糊不清。

經侵蝕后的試樣，試樣中各區域（熔合線、熱影響區、焊道層）應清晰可辨，整個受檢面無劃痕和其他影響焊接質量判定的陰影或色澤，如圖6和圖7所示。

5 注意事項

（1）焊縫的金相檢驗為破壞性試驗，取樣之前必須確定好取樣部位，試樣的制作過程應盡量采用冷加工;每個試樣在加工時應做好唯一性編號標識，加工好試樣后在受檢面的反面或者側面打鋼號作為標識。

（2）焊縫宏觀金相檢驗試樣侵蝕吹干之后，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）獲取受檢面圖像進行測量分析。

（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，也可參考該方法進行。

（4）焊縫維氏硬度檢驗用試樣的制備也可以參考此制備方法。

6 結論

主要總結大量焊縫金相檢驗工作經驗，通過查詢相關的標準，整理出一套焊縫金相檢驗試樣制備的方法，方便與焊接質量檢驗相關的工作人員開展該項工作，避免出現影響焊縫質量評判的因素。

參考文獻

[1] 桂立豐，唐汝鈞.機械工程材料測試手冊物理金相卷[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1999.

[2] 金屬材料焊縫破壞性試驗宏觀和微觀檢驗用侵蝕劑：GB/T26956—2011[S].

[3] 鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法：GB/T226—2015[S].