🔩 焊接接头弯曲试验——面弯、背弯和侧弯
三句话速览
从接头切取的试样通过不改变方向的弯曲产生塑性变形，使接头的某一表面或截面受拉；从而显示表面或近表面的缺欠，并可评价塑性。该检测依据 PN-EN ISO 5173:2023-06；试验类型：横向面弯、背弯和侧弯；堆焊层还包括堆焊层受拉的试验。整个程序共 8 个步骤；主要用于：焊接工艺评定和焊工考试（试件检验）、评价接头塑性并显示表面缺欠：裂纹、未熔合、未焊透、对接接头、复合板焊缝和堆焊层的检验。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 5173:2023-06
- 类别: 材料与无损检测
- 操作步骤数: 8
- 试验类型: 横向面弯、背弯和侧弯；堆焊层还包括堆焊层受拉的试验
- 试样符号: TFBB——对接焊缝的横向面弯试样；背弯试样——根部受拉
- 试样尺寸: b——宽度，Lt——总长，ts——试样厚度，r——棱边半径，t——材料厚度
概述
本标准规定了对取自对接焊缝、带堆焊层的对接焊缝（复合板焊缝和堆焊层）以及无对接焊缝的堆焊层的试样进行横向背弯、横向面弯和侧弯试验的方法——以显示弯曲时受拉的试样表面或近表面的缺欠，并评价塑性。本标准还给出了试样尺寸。
此外，本标准规定了在母材、热影响区或焊缝金属的弯曲相关物理和力学性能差异显著的焊接接头中，替代带压头横向弯曲试验所采用的方法。本标准适用于各种产品形式的金属材料，接头可采用任何焊接方法制成。第三版ISO 5173:2023取代了2009年版。
各类试样有各自的标记，如TFBB——对接焊缝的横向面弯试样（焊缝正面受拉）以及背弯试样（根部受拉）。尺寸以符号描述：b——试样宽度，Lt——试样总长，ts——试样厚度，t——材料厚度，d——压头或内辊直径，l——辊间距，R——辊半径，α——弯曲角。弯曲试验属于试件的标准检验项目：卢布林理工大学的演示文稿中，对接接头规定了4个横向弯曲试样。
方法原理
从焊接接头横向或纵向取的试样，通过不改变弯曲方向的弯曲产生塑性变形，使接头的某一表面或截面受拉。试验温度记录在报告中；试验速度应恒定，如已知也应记录。试验按标准第7章所述方法之一进行（包括带压头弯曲以及适用于各区域性能差异大的接头的替代方法）。试样的制备应不影响母材和焊缝金属。
应用领域
- 焊接工艺评定和焊工考试（试件检验）
- 评价接头塑性并显示表面缺欠：裂纹、未熔合、未焊透
- 对接接头、复合板焊缝和堆焊层的检验
- 焊接结构和管道的验收检验
- 评定由各区域性能不同的材料组成的接头（带压头弯曲的替代方法）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 试验类型 | 横向面弯、背弯和侧弯；堆焊层还包括堆焊层受拉的试验 |
| 试样符号 | TFBB——对接焊缝的横向面弯试样；背弯试样——根部受拉 |
| 试样尺寸 | b——宽度，Lt——总长，ts——试样厚度，r——棱边半径，t——材料厚度 |
| 弯曲参数 | d——压头或内辊直径，l——辊间距，R——辊半径，α——弯曲角 |
| 试验条件 | 弯曲不改变方向；记录试验温度，速度恒定并在已知时记录 |
| 试样数量（示例） | 试件检验中对接接头——4个横向弯曲试样（卢布林理工大学资料） |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 5173:2023-06
- 标准名称（波兰语）
- Badania niszczące spoin w materiałach metalowych — Badanie na zginanie
- 标准名称（英语）
- Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests
分步操作程序
-
取样
从对接焊缝、带堆焊层的接头或堆焊层上横向或纵向取样；根据试验目的和材料厚度选择试样类型（面弯、背弯、侧弯）。
-
试样制备
试样制备应不影响母材和焊缝金属；按标准的图和表保持尺寸和棱边半径。
-
选择方法
从标准第7章所述方法中选择试验方法——带压头弯曲，或在母材、热影响区或焊缝金属弯曲性能差异显著时采用替代方法。
-
调整夹具
按被测材料和厚度的要求选择压头或内辊直径d、辊间距l和辊半径R。
-
弯曲
不改变弯曲方向地弯曲试样，直至接头的某一表面或截面被拉伸到要求的角度α；保持试验速度恒定。
-
记录条件
记录试验温度，以及试验速度（如已知）（标准第9章的要求）。
-
评定
检查试样受拉表面，记录显示出的缺欠（裂纹、未熔合、未焊透）及其位置和尺寸。
-
报告
给出接头和试样标识、试验类型、弯曲参数（d、l、R、α）、试验温度和速度以及评定结果。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 材料试验机或弯曲压力机 | 能以恒定速度弯曲并测量弯曲角 | — |
| 带压头和辊的夹具 | 直径为d的压头（或内辊），半径为R的辊，间距l | — |
| 切割机和铣床 | 用于切取和加工试样，不影响母材和焊缝金属 | — |
| 测量器具 | 用于检查试样宽度、厚度、棱边半径以及弯曲角 | — |
| 表面评定用放大镜 | 用于弯曲后检查受拉表面 | — |
职业健康与安全
- 弯曲力大且试样可能断裂——工作区设防护罩，戴防护眼镜
- 脆性接头碎片飞出——不要站在弯曲轴线上
- 切割后试样的锐边——戴手套，按半径r的要求倒钝棱边
- 试样切割和铣削——防护罩、冷却、切屑抽除
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 5173:2023-06 — 《Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests》。
该方法的原理是什么？
从焊接接头横向或纵向取的试样，通过不改变弯曲方向的弯曲产生塑性变形，使接头的某一表面或截面受拉。试验温度记录在报告中；试验速度应恒定，如已知也应记录。
测量范围和准确度是多少？
试验类型：横向面弯、背弯和侧弯；堆焊层还包括堆焊层受拉的试验；试样符号：TFBB——对接焊缝的横向面弯试样；背弯试样——根部受拉；试样尺寸：b——宽度，Lt——总长，ts——试样厚度，r——棱边半径，t——材料厚度；弯曲参数：d——压头或内辊直径，l——辊间距，R——辊半径，α——弯曲角。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 8 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
材料试验机或弯曲压力机、带压头和辊的夹具、切割机和铣床、测量器具、表面评定用放大镜。
该检测用于哪些场景？
焊接工艺评定和焊工考试（试件检验）；评价接头塑性并显示表面缺欠：裂纹、未熔合、未焊透；对接接头、复合板焊缝和堆焊层的检验；焊接结构和管道的验收检验；评定由各区域性能不同的材料组成的接头（带压头弯曲的替代方法）。
需要采取哪些安全防护措施？
弯曲力大且试样可能断裂——工作区设防护罩，戴防护眼镜；脆性接头碎片飞出——不要站在弯曲轴线上；切割后试样的锐边——戴手套，按半径r的要求倒钝棱边；试样切割和铣削——防护罩、冷却、切屑抽除。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 5173。