ICS 25.160.40 CCS J 33
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z41107.3—2021
金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验 弧焊方法
第3部分：外载荷试验
Destructive tests on welds in metallic materialsHot cracking tests for weldmentsArcweldingprocesses—Part3:Externallyloadedtests
(IS0/TR17641-3:2005,MOD)
2021-12-31发布
2022-07-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/Z41107.3—2021
目 次
前言引言
I IV
范围规范性引用文件 3 术语和定义符号和缩略语通则
2
4
5
6 试验
试验报告.. 附录A（资料性） 可调拘束试验装置及使用辅助弯曲板图例
11
12 GB/Z41107.3—2021
引言
焊缝金属和母材热影响区中的热裂纹是电弧焊接中的最常见的缺陷之一。裂纹影响焊接件的安全使用，在大多数规范和标准中，任何类型的可检测的裂纹都是不允许的，因此，各国均在致力于研发对热裂纹不敏感的焊接材料和母材，以及设计减少或消除热裂纹风险的焊接工艺。与此同时，各种用来评价金属材料焊件（包括焊接材料、母材和焊接接头）热裂纹敏感性的试验方法也在不断被开发出来。
GB/T（Z）41107《金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验弧焊方法》是指导我国焊件热裂
纹试验的基础性和通用性文件。GB/T（Z）41107旨在确立适用于热裂纹试验的术语、基本原理、试验类型，由三部分构成
第1部分：总则。） 对热裂纹试验的术语、基本原理、试验类型、试验概述和试验应用概要方面的规定，旨在为检测人员提供相应的基本信息。
一第2部分：自拘束试验。对自拘束热裂纹试验的试件尺寸、试样要求和试验步骤的规定，旨在
为检测人员提供热裂纹自拘束试验的相关技术信息。 第3部分：外载荷试验。对热拉伸试验、可调拘束试验和横向可调拘束试验、程控平板拉伸试
-
验等外载荷热裂纹试验的试样尺寸、试样制备、试验步骤和评定方法的规定，旨在为检测人员提供热裂纹外载荷试验的相关技术信息
IV GB/Z41107.3—2021
金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验 弧焊方法
第3部分：外载荷试验
1范围
本文件规定了热拉伸试验、可调拘束试验和横向可调拘束试验、程控平板拉伸试验等外载荷热裂纹试验的试样尺寸、试样制备、试验步骤和评定方法
本文件适用于奥氏体不锈钢、镍及镍基合金、镍铜合金母材和焊接材料热裂纹敏感性评定。若合同
双方商定，本文件也可参考用于铝合金和高强钢等其他材料。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T41107.1 金属材料焊缝破坏性试验 焊件的热裂纹试验 弧焊方法 第1部分：总则 (GB/T41107.1—2021,ISO17641-1:2004,MOD)
3 术语和定义
GB/T41107.1界定的术语和定义适用于本文件。
符号和缩略语
4
表1中的符号和缩略语适用于本文件。
表12 符号和缩略语及说明
说明热拉伸试验
符号/缩略语
单位
BTR CCD DRR DRT NDR NST RDR
脆性温度区间，零强度温度（NST)与延性恢复温度（DRT)之差值临界压缩位移，施加可控压缩确保不再开裂所需的最小位移量延性恢复率，断面收缩率差值之比[（Z②一Z③)/（Z①-Z③）］×100（见图2）延性恢复温度，“冷却”拉伸试验中断面收缩率乙恢复到5%时的温度零延性温度区间，温度差值（T④一T④）（见图2) 零强度温度，即试验的最高温度T③（见图2）延性恢复比，面积之比（S@/S@@@）×100（见图2)
℃ mm %
℃ ℃ ℃
1 GB/Z 41107.3—2021
表1符号和缩略语及说明（续）
说明
单位 MPa ℃ %
符号/缩略语
Rm T, Z
抗拉强度固相温度，T①（见图2）断面收缩率
可调拘束试验和横向可调拘束试验
L o 2 R S w w
所有检测到的热裂纹的总长度试样长度弯曲模曲率半径试样厚度试样宽度弯曲应变，试样的上表面平行焊缝轴线方向的线应变，
mm mm mm mm mm
%
t
×100% X100%
2R+t
2R
程控平板拉伸试验
Veri VpvR Vw
产生第一条热裂纹的临界拉伸速率拉伸速率焊接速率
mm/s mm/s cm/min
5 通则
外载荷热裂纹试验可用于提供母材及焊接材料的凝固裂纹、液化裂纹和失延裂纹敏感性的定量化评价指标，如表2所示。由于热裂纹形成机理尚未完全定论，本文件描述的几种外载荷试验使用了不同的热裂纹敏感性评定指标。对于广泛制造领域中易造成热裂纹的相关条件，如温度、冷却速度、拘束和外加应变等，均未精确重现。尽管这些试验方法在不断完善，但目前只能用于对母材、焊接材料和焊接条件分级，将结果与相关数据库比较以判断是否适用，因而，不能明确某一特定试验最适合某一特定要求。 试验人员应根据经验或初步试验的结果选定最适用的试验方法，
使用合适的试验设备对试样施加外载荷，四种外载荷热裂纹试验类型及应用示例见表2。 试验设备在脆性温度区间(BTR)内施加的外载荷使试样产生可测量的应变和应变率，因此能再现
焊接工艺的某些特征。其试验结果是定量的，使用规范的步骤和相似的设备时，同一试验的再现性通常较好。
表2 外载荷热裂纹试验及其应用
试验类型
指标 L tot , BTR L ot L ot
应用
裂纹类型凝固裂纹
母材及焊接材料的选用和评价焊接工艺评定
液化裂纹失延裂纹
可调拘束试验
2 ICS 25.160.40 CCS J 33
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z41107.3—2021
金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验 弧焊方法
第3部分：外载荷试验
Destructive tests on welds in metallic materialsHot cracking tests for weldmentsArcweldingprocesses—Part3:Externallyloadedtests
(IS0/TR17641-3:2005,MOD)
2021-12-31发布
2022-07-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/Z41107.3—2021
目 次
前言引言
I IV
范围规范性引用文件 3 术语和定义符号和缩略语通则
2
4
5
6 试验
试验报告.. 附录A（资料性） 可调拘束试验装置及使用辅助弯曲板图例
11
12 GB/Z41107.3—2021
引言
焊缝金属和母材热影响区中的热裂纹是电弧焊接中的最常见的缺陷之一。裂纹影响焊接件的安全使用，在大多数规范和标准中，任何类型的可检测的裂纹都是不允许的，因此，各国均在致力于研发对热裂纹不敏感的焊接材料和母材，以及设计减少或消除热裂纹风险的焊接工艺。与此同时，各种用来评价金属材料焊件（包括焊接材料、母材和焊接接头）热裂纹敏感性的试验方法也在不断被开发出来。
GB/T（Z）41107《金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验弧焊方法》是指导我国焊件热裂
纹试验的基础性和通用性文件。GB/T（Z）41107旨在确立适用于热裂纹试验的术语、基本原理、试验类型，由三部分构成
第1部分：总则。） 对热裂纹试验的术语、基本原理、试验类型、试验概述和试验应用概要方面的规定，旨在为检测人员提供相应的基本信息。
一第2部分：自拘束试验。对自拘束热裂纹试验的试件尺寸、试样要求和试验步骤的规定，旨在
为检测人员提供热裂纹自拘束试验的相关技术信息。 第3部分：外载荷试验。对热拉伸试验、可调拘束试验和横向可调拘束试验、程控平板拉伸试
-
验等外载荷热裂纹试验的试样尺寸、试样制备、试验步骤和评定方法的规定，旨在为检测人员提供热裂纹外载荷试验的相关技术信息
IV GB/Z41107.3—2021
金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试验 弧焊方法
第3部分：外载荷试验
1范围
本文件规定了热拉伸试验、可调拘束试验和横向可调拘束试验、程控平板拉伸试验等外载荷热裂纹试验的试样尺寸、试样制备、试验步骤和评定方法
本文件适用于奥氏体不锈钢、镍及镍基合金、镍铜合金母材和焊接材料热裂纹敏感性评定。若合同
双方商定，本文件也可参考用于铝合金和高强钢等其他材料。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T41107.1 金属材料焊缝破坏性试验 焊件的热裂纹试验 弧焊方法 第1部分：总则 (GB/T41107.1—2021,ISO17641-1:2004,MOD)
3 术语和定义
GB/T41107.1界定的术语和定义适用于本文件。
符号和缩略语
4
表1中的符号和缩略语适用于本文件。
表12 符号和缩略语及说明
说明热拉伸试验
符号/缩略语
单位
BTR CCD DRR DRT NDR NST RDR
脆性温度区间，零强度温度（NST)与延性恢复温度（DRT)之差值临界压缩位移，施加可控压缩确保不再开裂所需的最小位移量延性恢复率，断面收缩率差值之比[（Z②一Z③)/（Z①-Z③）］×100（见图2）延性恢复温度，“冷却”拉伸试验中断面收缩率乙恢复到5%时的温度零延性温度区间，温度差值（T④一T④）（见图2) 零强度温度，即试验的最高温度T③（见图2）延性恢复比，面积之比（S@/S@@@）×100（见图2)
℃ mm %
℃ ℃ ℃
1 GB/Z 41107.3—2021
表1符号和缩略语及说明（续）
说明
单位 MPa ℃ %
符号/缩略语
Rm T, Z
抗拉强度固相温度，T①（见图2）断面收缩率
可调拘束试验和横向可调拘束试验
L o 2 R S w w
所有检测到的热裂纹的总长度试样长度弯曲模曲率半径试样厚度试样宽度弯曲应变，试样的上表面平行焊缝轴线方向的线应变，
mm mm mm mm mm
%
t
×100% X100%
2R+t
2R
程控平板拉伸试验
Veri VpvR Vw
产生第一条热裂纹的临界拉伸速率拉伸速率焊接速率
mm/s mm/s cm/min
5 通则
外载荷热裂纹试验可用于提供母材及焊接材料的凝固裂纹、液化裂纹和失延裂纹敏感性的定量化评价指标，如表2所示。由于热裂纹形成机理尚未完全定论，本文件描述的几种外载荷试验使用了不同的热裂纹敏感性评定指标。对于广泛制造领域中易造成热裂纹的相关条件，如温度、冷却速度、拘束和外加应变等，均未精确重现。尽管这些试验方法在不断完善，但目前只能用于对母材、焊接材料和焊接条件分级，将结果与相关数据库比较以判断是否适用，因而，不能明确某一特定试验最适合某一特定要求。 试验人员应根据经验或初步试验的结果选定最适用的试验方法，
使用合适的试验设备对试样施加外载荷，四种外载荷热裂纹试验类型及应用示例见表2。 试验设备在脆性温度区间(BTR)内施加的外载荷使试样产生可测量的应变和应变率，因此能再现
焊接工艺的某些特征。其试验结果是定量的，使用规范的步骤和相似的设备时，同一试验的再现性通常较好。
表2 外载荷热裂纹试验及其应用
试验类型
指标 L tot , BTR L ot L ot
应用
裂纹类型凝固裂纹
母材及焊接材料的选用和评价焊接工艺评定
液化裂纹失延裂纹
可调拘束试验
2