ICS 25.160.40 CCS J 33
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41107.1—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1部分：总则
Destructive tests on welds in metallic materialsHot cracking tests
forweldmentsArcweldingprocesses—Part1:General
(IS017641-1:2004,M0D)
2022-07-01实施
2021-12-31发布
国家市场监督管理总局 发布国家标准化管理委员会 GB/T 41107.1—2021
目 次
前言引言
II N
范围规范性引用文件 3 术语和定义
2
符号和缩略语基本原理试验类型试验概述试验应用概要参考文献·
5 6
7 GB/T 41107.1—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是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》的第1部分。GB/T(Z)41107已经发布了以下部分：
第1部分：总则；第2部分：自拘束试验；第3部分：外载荷试验。
本文件使用重新起草法修改采用ISO17641-1：2004《金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试弧焊方法第1部分：总则》。
验
本文件与ISO17641-1:2004相比存在技术性差异，这些技术差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I)进行了标示，相应技术性差异及其原因如下：
a） 更改了关于本文件适用范围的描述，以使适用范围的描述更简洁、全面（见第1章）； b) 更改了BTR的单位，由“K”为“℃”，以与GB/Z41107.3一2021中6.1的表述一致（见第4章）； c) 增加了临界压缩位移“CCD"的符号和说明（见第4章）； d) 更改了“V”的说明，由“产生第一条热裂纹的临界应变”为“产生第一条热裂纹的临界拉伸速
率”，以与GB/Z41107.3一2021中6.3相符（见第4章）；
e) 更改了程控平板拉伸试验的表述，由“萌生热裂纹时的应变速率定义为临界应变速率”为“萌生
热裂纹时的拉伸速率定义为临界拉伸速率”，以与GB/Z41107.3一2021中6.3相符（见7.2. 4);
f）修改了表3热拉伸试验评定凝固裂纹的指标，由“BTR”为“CCD”（见第8章）。 本文件还做了下列编辑性修改：
将表1“BTR”说明中“延性恢复温度（DTR）”更改为“延性恢复温度（DRT)”（见第4章）；将表1的脚注改为见相关文件（见第4章）；增加了注（见7.2.3）；增加了注（见7.2.4）； GB/T41107.2一2021和GB/Z41107.32021在正文中资料性引用，调至参考文献（见参考文献)。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国焊接标准化技术委员会（SAC/TC55)归口。 本文件起草单位：上海材料研究所、哈尔滨煜接研究院有限公司、池州德特机电设备有限公司、苏州
热工研究院有限公司、宝鸡石油钢管有限责任公司（国家石油天然气管材工程技术研究中心）、浙江金洲管道工业有限公司。
本文件主要起草人：王滨、徐错、吕晓春、翟莲娜、郭枭、陈默、高永红、赵学义、孙志强、乔雯钰、 陈文豪、苏金花、金静静、祝少华
= GB/T 41107.1—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（标准化指导性技术文件）。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/T41107.1—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1部分：总则
1范围
本文件规定了热裂纹试验的基本原理、试验类型、试验概述和试验应用概要。 本文件适用于电弧焊接中焊缝金属和母材的热裂纹试验。
2规范性引用文件
2
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
热裂纹 hotcrack 当应变和应变速率超过某一水平时，高温下沿晶界（枝晶界)发生的材料分离。 注：放大倍数超过50倍才能被看到的小裂纹，通常称为微裂纹。
3.1.1
凝固裂纹 solidification crack 结晶裂纹 solidification crack 液相焊缝金属凝固过程形成的热裂纹。 注：凝固裂纹通常扩展到焊缝金属表面，但有时扩展到表层以下，
3.1.2
液化裂纹 liquation crack 由于母材热影响区（HAZ)液化或多道焊的焊缝金属被后续焊道再加热而液化所形成的热裂纹，
3.1.3
失延裂纹 ductility dip crack 焊接过程中由于热延性陡降所形成的热裂纹。如同液化裂纹，失延裂纹产生于母材的热影响区或
多道焊焊缝中。
注：失延裂纹也称失塑裂纹、脆性裂纹
3.2
自拘束试验 selfrestrainttest 通过拘束试件在焊接过程中产生的应变而使试样受力的试验。
3.3
外载荷试验 externally loaded test 通过特定试验设备施加外部的试验力而使试样产生应变的试验。
1 GB/T41107.1—2021
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件（见表1）。
表1 符号和缩略语及说明
单位 ℃ mm mm mm/mm* mm/mm* mm/s
符号/缩略语
说明
BTR CCD L to MSI(TT) MSI(LBT) Verit 见GB/Z41107.3—2021中的图2，见GB/T41107.2—2021中的表1。
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
所有检测到的热裂纹的总长度微裂纹敏感性指数（拉伸试验）微裂纹敏感性指数（纵向弯曲试验）产生第一条热裂纹的临界拉伸速率
5基本原理
当焊接接头冷却或外加试验力产生的应变超过焊缝金属和母材热影响区的延性时，即产生热裂纹。 热裂纹的尺寸范围变化很大，有热影响区或多道焊焊缝中长度不大于1mm的液化裂纹，也有可能沿焊接接头全长度连续分布的凝固裂纹。
注1：不能将热裂纹与始终产生于200℃以下的冷裂纹混。 热裂纹不局限于任何特定的合金体系，可产生于钢，不锈钢，镍基、铜基和铝基合金中。热裂纹产生
的原因多且复杂，概括而言是由于局部延性不足以承受施加的应变。延性的不足可能取决于显微组织特征和拘束力的方向，有时取决于脆性杂质和低熔点（或液化)膜的存在。在这方面，一些合金体系对诸如硫、磷、铅等杂质元素的存在非常敏感。一般认为全奥氏体单相显微组织，特别是焊缝金属，对某一种热裂纹敏感，杂质含量会影响这类组织中裂纹产生的概率。
注2：热裂纹形成机理尚未完全定论。
6 试验类型
6.1 自拘束试验
自拘束试验是依靠焊件自身拘束产生足够的应变以诱发裂纹。自拘束试验包括以下两种试验： a) 高拘束度焊接试验，可直接检查试验焊缝是否存在裂纹； b) 全厚度对接焊缝试验，从对接焊缝金属中制取试样，并施加额外的应变使已存在的热裂纹（特
别是微裂纹)显示出来，以便于裂纹的检查和测量。利用拉伸或者弯曲方法均旨在产生焊后应变，而不是产生任何新的裂纹，
自拘束试验仅适用于焊缝金属中的热裂纹评定。 6.2 外载荷试验
外载荷试验是在焊接过程中，或者在加热焊接试样的同时对试样施加外部试验力。外载荷试验包
2 ICS 25.160.40 CCS J 33
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41107.1—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1部分：总则
Destructive tests on welds in metallic materialsHot cracking tests
forweldmentsArcweldingprocesses—Part1:General
(IS017641-1:2004,M0D)
2022-07-01实施
2021-12-31发布
国家市场监督管理总局 发布国家标准化管理委员会 GB/T 41107.1—2021
目 次
前言引言
II N
范围规范性引用文件 3 术语和定义
2
符号和缩略语基本原理试验类型试验概述试验应用概要参考文献·
5 6
7 GB/T 41107.1—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是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》的第1部分。GB/T(Z)41107已经发布了以下部分：
第1部分：总则；第2部分：自拘束试验；第3部分：外载荷试验。
本文件使用重新起草法修改采用ISO17641-1：2004《金属材料焊缝破坏性试验焊件的热裂纹试弧焊方法第1部分：总则》。
验
本文件与ISO17641-1:2004相比存在技术性差异，这些技术差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I)进行了标示，相应技术性差异及其原因如下：
a） 更改了关于本文件适用范围的描述，以使适用范围的描述更简洁、全面（见第1章）； b) 更改了BTR的单位，由“K”为“℃”，以与GB/Z41107.3一2021中6.1的表述一致（见第4章）； c) 增加了临界压缩位移“CCD"的符号和说明（见第4章）； d) 更改了“V”的说明，由“产生第一条热裂纹的临界应变”为“产生第一条热裂纹的临界拉伸速
率”，以与GB/Z41107.3一2021中6.3相符（见第4章）；
e) 更改了程控平板拉伸试验的表述，由“萌生热裂纹时的应变速率定义为临界应变速率”为“萌生
热裂纹时的拉伸速率定义为临界拉伸速率”，以与GB/Z41107.3一2021中6.3相符（见7.2. 4);
f）修改了表3热拉伸试验评定凝固裂纹的指标，由“BTR”为“CCD”（见第8章）。 本文件还做了下列编辑性修改：
将表1“BTR”说明中“延性恢复温度（DTR）”更改为“延性恢复温度（DRT)”（见第4章）；将表1的脚注改为见相关文件（见第4章）；增加了注（见7.2.3）；增加了注（见7.2.4）； GB/T41107.2一2021和GB/Z41107.32021在正文中资料性引用，调至参考文献（见参考文献)。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国焊接标准化技术委员会（SAC/TC55)归口。 本文件起草单位：上海材料研究所、哈尔滨煜接研究院有限公司、池州德特机电设备有限公司、苏州
热工研究院有限公司、宝鸡石油钢管有限责任公司（国家石油天然气管材工程技术研究中心）、浙江金洲管道工业有限公司。
本文件主要起草人：王滨、徐错、吕晓春、翟莲娜、郭枭、陈默、高永红、赵学义、孙志强、乔雯钰、 陈文豪、苏金花、金静静、祝少华
= GB/T 41107.1—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（标准化指导性技术文件）。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/T41107.1—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1部分：总则
1范围
本文件规定了热裂纹试验的基本原理、试验类型、试验概述和试验应用概要。 本文件适用于电弧焊接中焊缝金属和母材的热裂纹试验。
2规范性引用文件
2
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
热裂纹 hotcrack 当应变和应变速率超过某一水平时，高温下沿晶界（枝晶界)发生的材料分离。 注：放大倍数超过50倍才能被看到的小裂纹，通常称为微裂纹。
3.1.1
凝固裂纹 solidification crack 结晶裂纹 solidification crack 液相焊缝金属凝固过程形成的热裂纹。 注：凝固裂纹通常扩展到焊缝金属表面，但有时扩展到表层以下，
3.1.2
液化裂纹 liquation crack 由于母材热影响区（HAZ)液化或多道焊的焊缝金属被后续焊道再加热而液化所形成的热裂纹，
3.1.3
失延裂纹 ductility dip crack 焊接过程中由于热延性陡降所形成的热裂纹。如同液化裂纹，失延裂纹产生于母材的热影响区或
多道焊焊缝中。
注：失延裂纹也称失塑裂纹、脆性裂纹
3.2
自拘束试验 selfrestrainttest 通过拘束试件在焊接过程中产生的应变而使试样受力的试验。
3.3
外载荷试验 externally loaded test 通过特定试验设备施加外部的试验力而使试样产生应变的试验。
1 GB/T41107.1—2021
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件（见表1）。
表1 符号和缩略语及说明
单位 ℃ mm mm mm/mm* mm/mm* mm/s
符号/缩略语
说明
BTR CCD L to MSI(TT) MSI(LBT) Verit 见GB/Z41107.3—2021中的图2，见GB/T41107.2—2021中的表1。
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
所有检测到的热裂纹的总长度微裂纹敏感性指数（拉伸试验）微裂纹敏感性指数（纵向弯曲试验）产生第一条热裂纹的临界拉伸速率
5基本原理
当焊接接头冷却或外加试验力产生的应变超过焊缝金属和母材热影响区的延性时，即产生热裂纹。 热裂纹的尺寸范围变化很大，有热影响区或多道焊焊缝中长度不大于1mm的液化裂纹，也有可能沿焊接接头全长度连续分布的凝固裂纹。
注1：不能将热裂纹与始终产生于200℃以下的冷裂纹混。 热裂纹不局限于任何特定的合金体系，可产生于钢，不锈钢，镍基、铜基和铝基合金中。热裂纹产生
的原因多且复杂，概括而言是由于局部延性不足以承受施加的应变。延性的不足可能取决于显微组织特征和拘束力的方向，有时取决于脆性杂质和低熔点（或液化)膜的存在。在这方面，一些合金体系对诸如硫、磷、铅等杂质元素的存在非常敏感。一般认为全奥氏体单相显微组织，特别是焊缝金属，对某一种热裂纹敏感，杂质含量会影响这类组织中裂纹产生的概率。
注2：热裂纹形成机理尚未完全定论。
6 试验类型
6.1 自拘束试验
自拘束试验是依靠焊件自身拘束产生足够的应变以诱发裂纹。自拘束试验包括以下两种试验： a) 高拘束度焊接试验，可直接检查试验焊缝是否存在裂纹； b) 全厚度对接焊缝试验，从对接焊缝金属中制取试样，并施加额外的应变使已存在的热裂纹（特
别是微裂纹)显示出来，以便于裂纹的检查和测量。利用拉伸或者弯曲方法均旨在产生焊后应变，而不是产生任何新的裂纹，
自拘束试验仅适用于焊缝金属中的热裂纹评定。 6.2 外载荷试验
外载荷试验是在焊接过程中，或者在加热焊接试样的同时对试样施加外部试验力。外载荷试验包
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