🔩 电弧焊接头的硬度——横截面上的维氏压痕列和单个压痕

材料与无损检测 PN-EN ISO 9015-1

概述

本标准规定了金属材料电弧焊接头横截面上的硬度试验。包括按ISO 6507-1的维氏硬度测量，通常试验力为49.03 N或98.07 N（HV 5或HV 10）。其原则也可相应用于按ISO 6506-1的布氏硬度测量（试验条件HB 2.5/15.625或HB 1/2.5），以及按ISO 6507-1和ISO 9015-2的显微硬度测量。

试验的类型和范围由相应的产品标准或各方协议规定；除另有约定外，试验在(23 ± 5) °C的室温下进行。测量以压痕列（标记R）或单个压痕（标记E）的方式进行——压痕列可评价横跨接头的硬度分布。试验的目的是捕捉母材和接头其他区域的最高和最低硬度水平。

硬度试验属于焊接工艺评定时对试件进行的标准破坏性试验项目：卢布林理工大学的演示文稿中，对接接头规定了2个横向拉伸试样、4个横向弯曲试样、2组冲击试样、宏观检验以及所要求的硬度试验等。

方法原理

从被测接头上用机械方法切取截面，通常垂直于焊缝轴线。切割和后续表面制备应小心进行，以免从冶金上改变被测表面的硬度。表面经制备并最好经浸蚀，以便能准确测量接头各区域中的压痕：母材、热影响区和焊缝金属。硬度按ISO 6507-1（维氏）或ISO 6506-1（布氏）测量，压痕以距表面或熔合线规定距离的压痕列（R）布置，或作为单个压痕（E）。描述位置的符号：L——热影响区内压痕中心之间的距离，H——压痕列距参考表面或熔合线的距离，t——试样厚度。

应用领域

• 焊接工艺评定（WPQR）——试件检验
• 检查高强度钢和调质钢热影响区的硬度
• 评价焊后热处理的效果
• 焊接结构和管道的验收试验
• 分析焊接接头裂纹和失效的原因

关键参数

标准

标准编号

PN-EN ISO 9015-1:2011

标准名称（波兰语）

Badania niszczące złączy spawanych metali — Badanie twardości — Część 1: Badanie twardości złączy spawanych łukowo

标准名称（英语）

Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing — Part 1: Hardness test on arc welded joints

分步操作程序

1. 确定试验范围

   按产品标准或各方协议确定试验类型和范围；计划以压痕列（R）还是单个压痕（E）的方式进行试验。

2. 切取截面

   用机械方法切取试样截面，通常垂直于焊接接头，避免受热和冷作硬化。

3. 表面制备

   按ISO 6507-1或ISO 6506-1制备表面——磨削和抛光时不得从冶金上改变被测表面的硬度。

4. 浸蚀

   最好对表面进行浸蚀，以便准确测量接头不同区域（母材、热影响区、焊缝金属）中的压痕。

5. 压痕布置

   按标准图1–7的示例以压痕列打压痕，距表面规定距离，使压痕列或其部分能够评价接头。应各方要求可增加压痕列或采用其他位置——位置在报告中说明。

6. 测量

   除另有约定外，在(23 ± 5) °C下按ISO 6507-1（或ISO 6506-1）测量硬度。

   🌡 温度: (23 ± 5) °C

7. 特殊情况

   对于铝、铜及其合金等金属，对接接头根部一侧的压痕列可能不需要；这些材料的T形接头采用标准图2所示的典型压痕列。

8. 报告

   给出硬度结果及压痕位置；标准附录A和B给出了以压痕列（R）和单个压痕（E）试验的报告示例。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• 切割和磨削试样——防护眼镜、砂轮罩、液体冷却
• 浸蚀剂（酸、醇）——通风橱、手套、护目镜；按安全数据表配制溶液
• 加载中的硬度计——测量时不要触碰压头区域
• 切下截面的锐边——去毛刺或戴手套拿取

常见问题