2786分钢筋焊接接头试验方法.doc

钢筋焊接接头试验方法 JGJ 27-86中华人民共和国城乡建设环境保护部部标准钢筋焊接接头试验方法JGJ 2786主编单位：陕西省建筑科学研究所 批准部门：城乡建设环境保护部 实行日期：1986年10月1日通知(86)城科字第273号 由陕西省建筑科学研究所负责组织编制的钢筋焊接接头试验方法，经我部审查，批准为部标准，编号JGJ2786，从一九八六年十月一日起实行。 各单位在执行本标准过程中，有何意见和问题，请函告陕西省建筑科学研究所，以便解释，并供修订时参考。城乡建设环境保护部一九八六年五月二十九日编制说明 钢筋焊接及验收规程JGJ1884已经城乡建设环境保护部批准，并颁发实施。该规程中明确规定，在焊工考试、工程开工前钢筋焊接性能试验，以及钢筋焊接接头和焊接制品的质量验收中，均需进行拉伸、抗剪和弯曲等基本性能试验。 此外，在某些比较特殊的工程(或构件)中，以及进行工程质量事故分析和钢筋焊接工艺研究时，还需要进行冲击、疲劳、硬度、金相等特殊性能试验。因此，对这些试验方法作出明确的统一的规定，对于提高钢筋焊接质量，促进钢筋焊接技术的发展，具有十分重要的意义。 城乡建设环境保护部于一九八四年初下达一九八四年制订、修订标准规范计划中，第27项为“钢筋焊接接头试验方法”(标准)的制订。主编单位为陕西省建筑科学研究所。 根据部下达计划，陕西省建筑科学研究所组织中国建筑科学研究院结构所、冶金部建筑研究总院、上海市建筑构件研究所、黑龙江省低温建筑科研所、南京市混凝土构件公司、铁道部科学研究院等单位有关同志组成本标准编制组。编制组确定了编制原则和主要内容，进行调查研究，收集并参考国内外有关试验标准和其他技术资料，开展多项试验方法的研究工作，结合钢筋焊接核头的特点，先后编写提出“钢筋焊接接头试验方法”讨论稿四稿，广泛征求全国有关单位的意见，认真修改，最后，经全国性会议审查定稿。 本标准共包括三章七节四十条，以及附录六份。每一试验方法中，对其适用范围、试件、试验设备、试验方法和试验报告都作了比较明确的规定。 本标准在实施过程中，希望各单位积累资料，总结经验，如有需要补充或修改之处，请将意见和资料寄陕西省建筑科学研究所“钢筋焊接接头试验方法”管理组，以便今后修订时参考。中华人民共和国城乡建设环境保护部部标准钢筋焊接接头试验方法目录第一章 总则第二章 基本性能试验方法 第一节 拉伸试验 第二节 抗剪试验 第三节 弯曲试验第三章 特殊性能试验方法 第一节 冲击试验 第二节 疲劳试验 第三节 硬度试验 第四节 金相试验附录一 有关标准目录附录二 名词术语附录三 钢筋焊接接头试验报告式样附录四 钢筋焊接接头弯曲试验参数表附录五 钢筋焊接接头条件疲劳极限算式及算例附录六 金相照片常用显影液和定影液配方介绍1986北京第一章总则 第1.0.1条 本标准适用于工业与民用建筑、构筑物的钢筋混凝土和预应力混凝土结构中钢筋焊接接头的基本性能试验和特殊性能试验。 第1.0.2条 钢筋焊接接头的基本性能试验方法包括拉伸试验、抗剪试验和弯曲试验三种。钢筋焊接接头或焊接制品在质量验收中进行上述基本性能试验时，其抽样方法、试件数量、试件外观检查质量要求和机械性能试验质量要求均应符合JGJ18-84钢筋焊接及验收规程中的有关规定。 第1.0.3条 钢筋焊接接头的特殊性能试验方法包括冲击试验、疲劳试验、硬度试验和金相试验四种。进行上述特殊性能试验时，凡与本标准有关而本标准又未规定的内容，应遵照相应的其他有关规定。 第1.0.4条 钢筋焊接接头的各种试验，一般应在常温(1035)下进行；如有特殊要求，亦可根据有关规定在其他温度下进行。 第1.0.5条 试验用的各种仪器设备应根据相应标准和技术条件定期进行校验，确保精度要求。第三章 特殊性能试验方法第一节 冲击试验 第3.1.1条 适用范围 本方法适用于钢筋闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊等焊接接头的夏比冲击试验。 试验目的是测定焊接接头各部位的冲击吸收功或冲击韧性值。 第3.1.2条 试样 一、试样应在钢筋横截面中心截取，试样中心线与钢筋中心线偏差不得大于1mm。试样在各种焊接接头中截取的部位及缺口方位见表3.1.2。 二、试样的型式和尺寸分四种，见图3.1.2a图3.1.2d。其中：图a为10×10×55mm带有2mm深度U型缺口试样，图b为10×10×55mm带有2mm深度V型缺口试样，均为夏比标准试样。图c及图d为夏比非标准试样。 三、样坯宜采用机械方法截取，也可用气割法截取。截取时除应考虑其加工余量外，还需保证试样上不得留有气割产生的热影响区，避免试样的冲击性能受到影响。 同样试验条件下同一部位所取试样的数量应不少于3个。 试样在开缺口前应采用腐蚀剂使焊缝清楚地显示出来后，再按要求划线。加工缺口时，试样不得因受热而影响冲击性能。击时的自由变形。 五、试验机摆锤的摆动平面必须垂直，打击中心应与摆锤的冲击处相重合。 六、试验前应检查摆锤空打是否指零(扬起摆锤空打前，被动指针应指示零位。摆锤自由下垂时，使被动指针紧靠主动指针，并对准最大冲击能量处)，其偏差不应超过最小分度值的四分之一。 第3.1.4条 试验条件和试验方法 一、冲击试验可在常温或负温条件下进行。常温试验温度一般为1035，当要求严格时为23±5。负温试验温度有：0±2、-10±2、-20±2、-30±2、-40±2等数种，根据实际需要确定。试验温度是指摆锤接触试样瞬间试样缺口底面的温度。 二、试样的冷却可在冰箱、或盛有冷却剂的冷却箱中进行。 三、宜采用于冰与酒精的混合物作为冷却剂；不得采用带爆炸性的液态氧、含氧量大于10%的工业液态氮或液态空气作为冷却剂。干冰与酒精混合时，应进行搅拌，以保证冷却剂温度均匀。 四、用于冷却箱的温度计，每一分格值不得大于1，其精度应达0.5%。如使用热电偶温度计，应将热电偶测点放在控温试样缺口内，此时，控温试样应与试验试样同时放入冷却箱中。 五、冰箱或冷却箱中的温度应低于规定的试验温度，其过冷度应根据实际情况通过试验确定。如从箱内取出试样到摆锤打击试样时的时间为25s，室温为20±5，试验温度为0-40时，可采用12的过冷度值。 算式及算例见附录五。 第3.2.5条 试验报告 钢筋焊接接头疲劳试验过程中，应及时记录各项原始记录。试验完毕，提出试验报告。试验的原始记录表和试验报告式样见附录三附表3.3和附表3.4。第三节 硬度试验 第3.3.1条 适用范围 本方法适用于钢筋焊接接头(包括焊缝、熔合区、热影响区和母材)各区域常温硬度试验。 试验目的是了解各区域的硬度差异及其变化。 试验设备一般可采用维氏硬度计。 第3.3.2条 试样 一、试样的试验面应是光滑平面，不应有氧化皮及其他污物。试验面粗糙度必须保证能精确地测量压痕对角线，一般不得低于 二、试样制备过程中，应避免由于受热或冷加工等对试验面硬度的影响。 三、试样一般应包含焊接接头所有区域；但根据特定要求，也可截取某一区域作成硬度试样。 四、钢筋焊接接头的硬度试验也可在金相试样上进行，其试验面必须与支承面平行。 第3.3.3条 试验设备 一、硬度计应安装在稳固的基础上，并调至水平。试验环境应清洁，无振动，周围无腐蚀性气体。 二、使用维氏硬度计时，每次更换压头、试台或支座等，应按照JJG151-83金属维氏硬度计检定规程，对硬度计进行检查。第四节 金相试验 第3.4.1条 适用范围 本方法适用于钢筋焊接接头(包括焊缝、熔合区、热影响区和母材)各区域在常温下的光学金相试验。 试验目的是了解接头各区域的组织差异和变化，以及检查焊接缺陷。 第3.4.2条 试样 一、试样一般应包含焊接接头的各个区域；根据特定要求，也可截取某一区域制作金相试样。 二、样坯可用机械法或气割法截取。试样只能用机械法从样坯中截取。截取样坯和试样，均不得因过热而改变试样的金相组织。 三、试样经洗净吹干后，在由粗到细的各号金相砂纸上依次细磨，磨时要经常将试样转换90度，直至磨痕完全消除为止。手握试样应平稳，压力不宜过重，以免产生深划痕。亦可将试样在金相试样预磨机上细磨。 四、经细磨后的试样，应在抛光机上进行抛光，待试样抛光到磨痕完全消除，表面象镜面一样为止。抛光剂可用人造金刚石研磨膏或氧化铝粉。 五、经抛光后的试样，如在显微镜下发现有划痕或凹坑等情况将影响试验结采时，应重新磨制。 六、试样在侵蚀前，必须保持干净，不得有污垢和指印。观察显微组织时，一般采用浸有2%4%硝酸酒精溶液腐蚀剂的棉花擦抹试样表面。腐蚀时间的长短，视钢材的组织状态和观察倍数而定，一般从数秒钟至数十秒钟。观察宏观组织时，可用5%盐酸水溶液于6070热侵蚀数十秒钟至数分钟。当侵蚀达到要求时停止，先用清水冲洗，再用酒精擦洗，尔后吹干。 第3.4.3条 试验设备 一、进行试验时，根据实际条件选用合适的金相显微镜。工作地点必须干燥、少尘。仪器放置要稳妥，光线适宜，仪器附近不得堆放挥发性、腐蚀性等化学药品。 二、金相显微镜应按仪器说明书进行操作。使用时，根据需要的放大倍数，选择合适的物镜和目镜。 三、取用镜头时，应避免手指接触透镜的表面。调节时不得将试样与物镜接触。如偶尔不慎而使镜体或镜头沾污时，应当即用镜头纸擦净。金相显微镜不使用时，用防尘罩罩好。 四、使用预磨机磨制试样时，必须采用不同号数的水砂纸，并由粗到细，逐号细磨。水砂纸在磨盘上应贴放牢靠。抛光机的抛光盘上宜采用厚呢绒或丝绒贴放牢靠。 预磨机和抛光机的转速和手握试样的位置均应适当，防止水砂纸、呢绒被划破，试样打出伤人。 五、暗室内应备有冲洗、印晒金相照片的各项必要设备。室内温度应控制在20左右，空气流通。各种化学剂应放置整齐妥当。 第3.4.4条 试验方法 一、焊接接头金相试验之前，应了解钢筋的主要化学成分、所采用的焊接方法、焊接材料、工艺参数、是否采用预热或焊后热处理等情况，以作金相组织观察的参考。 二、钢筋焊接接头金相试样进行宏观观察，或拍摄宏观组织照片时，放大倍数一般为120倍；这时，应着重检查焊缝区的组织特征、热影响区的大小，以及气孔、夹渣、未焊透、裂纹等焊接缺陷。 三、钢筋焊接接头金相试样进行显微组织观察，或拍摄显微组织照片时，放大倍数一般为501000倍；这时，应着重检查焊缝、熔合区、过热区等各区域内的各种显微组织和晶粒度大小，如发现粗大的魏氏组织，以及贝氏体、马氏体等，应记录其产生部位、相对量及其形态。必要时，为了辨别和确定某些组织，可测定其显微维氏硬度值。 四、拍摄金相照片时，光源必须调整适宜，使接头各部分的光亮度均匀一致，爆光时间要准确，以产生有层次的照片。 依照底片的种类，选择合适的显影液。依照底片说明书的规定，确定显影液的温度和时间。底片在显影和定影过程中，有乳胶的一面必须向上，并完全浸入溶液内，经常搅动。 五、印相时，应根据底片的情况，选择适当号数的相纸和爆光时间。按照相纸的种类选择显影液。相纸在显影液及定影液内，乳胶面均须向上，并使其完全浸入溶液内。定影后的照片在流动的清水中漂洗一小时以上，然后上光烘干。关于显影液及定影液的配方参见附录六。 第3.4.5条 试验报告 钢筋焊接接头金相试验完毕，应提出试验报告。试验报告内容包括：试样的原始条件、试样的宏观组织和各区域的显微组织、放大倍数、焊接缺陷等。金相组织一般以照片表示，可能条件下附以分析性意见。附录一有关标准目录 1.金属拉力试验法(GB22876)。 2.金属弯曲试验法(GB23284)。 3.金属夏比(U形缺口)冲击试验方法(GB22984)。 4.金属夏比(V形缺口)冲击试验方法(GB210680)。 5.金属低温夏比冲击试验方法(GB415984)。 6.金属轴向疲劳试验方法(GB307582)。 7.金属维氏硬度试验方法(GB434084)。 8.金属显微维氏硬度试验方法(GB434284)。 9.金属显微组织检验法(YB2859)。 10.焊接接头机械性能试验方法(GB2649265681)。 11.焊接名词术语(GB3375-82)。附录二 名词术语 1.试件从钢筋焊接成品(焊接接头、焊接骨架或焊接网片)中截取的，或者特地焊接而成的，具有一定尺寸、并能满足试验要求的部件。 2.样坯从钢筋焊接成品(焊接接头、焊接骨架或焊接网片)中截取的，或者特地焊接而成的，具有一定尺寸、并留有足够加工余留以备制成试样的毛坯。 3.试样由样坯经过机械加工，制成具有一定形状、尺寸和表面粗糙度的试验样品。 4.焊缝焊件经焊接后所形成的结合部分。 5. 熔合区焊接接头中，由焊缝向热影响区过渡的区域。 6. 热影响区焊接或切割过程中，钢材因受热的影响(但未熔化)而使金相组织和机械性能发生变化的区域。 7. 过热区焊接热影响区中具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。 8.焊接区焊缝及其邻近区域的总称。 9.脆性断裂钢筋(试件)断裂前没有明显延伸征兆而突然发生的断裂，断口平齐而光亮。 10.塑性断裂钢筋(试件)断裂前发生明显塑性变形，有颈缩现象，断口(或一部分)呈暗灰色，作纤维状。 11.冲击吸收功A具有一定形状和尺寸的金属试样在冲击荷载作用下折断时所吸收的功，单位为J。 12.冲击韧性值a冲击吸收功除以试样缺口底部处横截面积所得的商，单位为J/cm2。 13.最大应力max在疲劳应力循环中具有最大代数值的应力，以拉应力为正，压应力为负，常用单位为MPa。 14.最小应力min在疲劳应力循环中具有最小代数值的应力(MPa)。 15. 平均应力m最大应力和最小应力的代数平均值，MPa。 16.应力幅a最大应力和最小应力代数差的一半(MPa)。 17.应力范围2a在应力循环周期中，最大应力和最小应力的代数差(MPa)。 18.应力比R最小应力与最大应力的代数比值(亦称)。 19.循环频率f单位时间的应力循环次数(Hz)。 20.疲劳寿命N试样至失效(出现在规定长度上肉眼可见疲劳裂纹或完全断裂)的应力循环次数(次)。 21.条件疲劳极限N在规定的应力比条件下，对应于规定N次疲劳循环的中值疲劳强度(MPa)。 22.疲劳极限0在规定的应力比条件下，当N为无穷大时的中值疲劳强度(MPa)。 23.存活率疲劳寿命高于规定值的百分率。 24.铁素体F少量的碳和其他合金元素固溶于-铁中的固溶体。性软、强度较低。 25.渗碳体Fe3C铁和碳的化合物，由93.33%铁和6.67%碳化合而成。性硬而脆。 26.奥氏体A碳和其他合金元素在-铁中的固溶体。无磁性，韧而软。 27.马氏体M碳在-铁中的过饱和固溶体，系由奥氏体迅速过冷至Ms：点以下形成的组织。高碳马氏体硬度高，性质跪。低碳马氏体硬度较低，并有相当的韧性。 28.珠光体P包括粗珠光体、细珠光体(索氏体S)和极细珠光体(屈氏体T)三种。它们都是铁索体和渗碳体两相的机械混合物。其差别是片层厚薄不同。含碳量为0.8%。 29.贝氏体B又称贝菌体。奥氏体冷却至珠光体转变区以下，在MS点以上的中温转变产物，有上贝氏体、下贝氏体和针状贝氏体之分，统称为贝氏体。 30.魏氏组织W一种过热组织，在一定的冷却速度下，游离铁素体除沿晶界网状析出外，还有一部分铁素体从晶界并排向晶内，或在晶内独自析出。这种片状铁索体分布在珠光体上的组织称魏氏组织。粗大的魏氏组织使钢材的塑性和韧性下降，使钢变脆。主编单位：陕西省建筑科学研究所主 编 人：吴成材主要起草人：第一章 中国建筑科学研究院 王安坤第二章 第一节 上海市建筑构件研究所 王彩霞 张军 第二节 南京市混凝土构件公司 洪宗元 第三节 中国建筑科学研究院 王安坤第三章 第一节 黑龙江省低温建筑科研所 李平壤 第二节 冶金部建筑研究总院 杨熊川 铁道部科学研究院 张士臣 第三节 陕西省建筑科学研究所 陈金安 第四节 陕西省建筑科学研究所 吴成材长江委信息研究中心馆藏 39