2020-03-13 11:52:09 标乐中国
焊接作为材料连接的一个主要的方法,在现代工业如汽车、机械、能源、化工、航空航天等领域都有广泛的应用。焊接接头机械性能的好坏是评估焊接件是否合格的重要指标。机械性能检测通常有拉伸、弯曲、冲击以及硬度测试。本文主要介绍硬度测试在焊接中的应用。
焊接接头通常是焊接产品中最薄弱的环节,焊接过程的质量控制对最终产品的质量具有非常重要的意义。通常通过无损检测、机械性能测试、金相分析等各种手段来进行焊接过程的质量控制。硬度测试作为机械性能测试的一个重要的手段,在焊接质量控制中有非常广泛的应用。焊接接头通常可分为焊缝、热影响区两部分。焊缝为焊接金属从液态金属冷却而来的部分,在焊接过程中经历了复杂的物理冶金过程,金相组织为铸造组织,通常选用布氏硬度或者宏观维氏对该部分进行硬度检测。热影响区焊接过程中经历了非常复杂的热循环过程,整个区域的金相组织变化范围非常大,是焊接接头中最薄弱的环节。对于不易淬火钢而言,热影响区一般又可细分为熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区、时效脆化区;对于易淬火钢,可分为淬火区、不完全淬火区及回火区。图1为低碳钢的热影响区的组成及各个区域经历的热循环示意图。
图1 低碳钢热影响区组成及焊接热循环
现实情况下,热影响区经历的热循环跟图1所示的理想状况是有比较大的差异的,因此,很难清楚的将热影响区进行如上所述详细的划分。但是通过合适的金相制备及腐蚀,我们可以清楚的观察到热影响区组织的变化。下表为一般钢铁材料焊接样品的基本的制备程序。
表1 通用的钢铁焊接样品制备程序
图2为一个典型的焊接件热影响区组织照片,通过彩色腐蚀,可以很清楚的区分热影响区的各个区域。
图2 典型的低碳钢热影响区
由于焊接热影响区组织变化范围较大,硬度值的变化范围也较大,为了了解焊接参数是否合适,必须获得热影响区金相组织和硬度的变化的详细的信息。为了获得详细的硬度值变化,通常使用宏观维氏硬度对该区域进行硬度检测。图3为一个典型的焊接接头硬度测试要求示意图。
图3 典型的焊接接头硬度测试要求示意图
由图可知,对一个样品,需要测量的位置非常多。当使用常规的硬度计(普通镜头和手动模式)时,很难找到各个测量线的起始位置并调整好测量方向。一般情况下,对于这样一个样品,在测试人员相当熟练的情况下,一个样品也需要至少2个小时,显然效率是非常低的,而且人员的劳动强度也相当大(需要不断的调整测量位置,测量硬度值和记录数据)。对于这种情况,我们推荐使用带全景摄像头的全自动的硬度计,如Tukon2500和VH3100。全景摄像头的好处是可以通过它观察到样品的全貌,从而很容易地找到测量线的起始位置和对齐测量方向。在全自动模式下,测试的效率会大大提高,同时也将测试人员从繁琐的测试过程中解放出来。对于图3所示的样品,在全景模式摄像头和全自动模式下,一个样品测试时间最多为40分钟,相对于普通硬度计,效率提高了3倍多。
07-01 英斯特朗
连载 | 药物一致性评价与粒度分析(三)07-01 欧美克仪器
【仪器百科】LS-909丨干湿二合一激光粒度分析仪07-01 欧美克仪器
标准物质解决方案 | PFASs(全氟及多氟化合物)06-29
第九期阿尔塔有约 | 环境专题【新污染物:PFAS】技术研讨会精彩回顾及提问解答06-29
“绿色技术范式”,分析化学未来发展方向——访中国分析测试协会副理事长、辽宁省分析科学研究院原院长刘成雁教授06-29 转载仪器信息网
华西医院-标准型数显脑立体定位仪、双通道体温维持仪、体式显微镜安装完成06-29 迈越生物
科鉴检测助力2家仪器企业获得首批产品可靠性认证证书06-28 科鉴检测
德国耶拿:锂电池生命周期分析解决方案06-28 德国耶拿
AI已来!生命科学本科教学如何紧跟技术浪潮06-28 Opentrons
盛瀚售后,五星级服务的秘诀是什么?06-28 SHINE
专为汽车制造商打造的柔性解决方案——实现制程控制06-28
西北工业大学-脑立体定位仪安装完成06-28 迈越生物
会议邀请 | 第九届海上检验医师论坛06-28
卓立要闻 | 创新发展ing…6月卓立“大事小情”速览06-28 光电行业都会关注
打造信任合作伙伴!2024年度卓立汉光客户满意度调查开启06-28 光电行业都会关注
如何挑选适用于三阶光学非线性的测量系统?Z扫描测量系统来助力!06-28 光电行业都会关注
招聘启事—中国科学院沈阳自动化研究所微纳光学测量表征技术课题组06-28 光电行业都会关注
谱育科技作为主要完成方 荣获2023年度国家科学技术进步一等奖和二等奖06-28 点击关注→
仪器原理丨顶空仪与吹扫捕集仪科普小知识06-28 天美色谱