1.4.2 焊接工艺评定力学性能试样的截取和加工
工艺评定试样的划线和切割视频见M1-6。
M1-6 工艺评定试样的划线和切割
按照预焊接工艺规程焊接完成的试件，在进行了外观检查和无损检测合格后，依据NB/T 47014第6.4.1.3条规定，力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量应符合表1-8的要求。截取横向拉伸试样2个、面弯2个、背弯2个、热影响区冲击试样3个、焊缝区冲击试样3个。
1.4.2.1 力学性能试样截取
依据NB/T 47014第6.4.1.4条，力学性能试验和弯曲性能试验的取样要求：
①取样时，一般采用冷加工方法，当采用热加工方法取样时，则应去掉热影响区；
②允许避开焊接缺陷、缺欠制取试样；
③试样去除焊缝余高前允许对试样进行冷校平；
④板材对接焊缝试件上试样位置见图1-17。
依据图1-16的位置截取力学性能试样时，一定要考虑取样的加工方法，适当地放加工余量，才能加工出符合标准要求的力学性能试样。
图1-17 板材对接焊缝试件上试样位置
1.4.2.2 拉伸试样加工
工艺评定试样的加工视频见M1-7。
M1-7 工艺评定试样的加工
（1）取样和加工要求
依据NB/T 47014第6.4.1.5条加工拉伸试样。
①试样的焊缝余高应以机械方法去除，使之与母材齐平。
②厚度小于或等于30mm的试件，采用全厚度试样进行试验。试样厚度应等于或接近试件母材厚度T。
③当试验机受能力限制不能进行全厚度的拉伸试验时，则可将试件在厚度方向上均匀分层取样，等分后制取试样厚度应接近试验机所能试验的最大厚度。等分后的两片或多片试样试验代替一个全厚度试样的试验。
拉伸试样取样方法标准中不再强调多片试样厚度每片为30mm，允许在切取多片试样时，切口占据的部分厚度不进行拉伸试验。切口宽度应尽量小，用薄锯条或薄铣刀对试样进行分层加工。
用机械方法去除焊缝余高过程中可能要加工到母材，所以规定拉伸试样厚度应等于或接近试件母材厚度T，这是符合实际情况的。
（2）试样形式及加工图
分离器对接接头板厚为6mm，我们依据标准取紧凑型板接头带肩板形拉伸试样，见图1-18。NB/T 47014标准中拉伸试样与钢材、焊材的拉伸试样不同，其特点是试样受拉伸平行部分很短，通常等于焊缝宽度加12mm，实质上是焊缝宽度加上热影响区宽度，两侧立即以R=25mm的圆弧过渡到夹持部分，其目的是强迫拉伸试样在焊接接头内（焊缝区、熔合区和热影响区）断裂，以测定焊接接头的抗拉强度Rm。
图1-18 紧凑型板接头带肩板形拉伸试样
S—试样厚度，mm；W—试样受拉伸平行侧面宽度，大于或等于20mm；hk—S两侧面焊缝中的最大宽度，mm；h—夹持部分长度，根据试验机夹具而定，mm
1.4.2.3 弯曲试样加工
（1）取样和加工要求
依据NB/T 47014第6.4.1.6条加工弯曲试样。
试样加工要求：试样的焊缝余高应采用机械方法去除，面弯、背弯试样的拉伸表面应齐平，试样受拉伸表面不得有划痕和损伤。
（2）试样形式及加工图
依据NB/T 47014第6.4.1.6.2条规定，钢质焊接试板的试样形式如下。
1）面弯和背弯试样加工图 见图1-19。
①当试件厚度T≤10mm时，试样厚度S尽量接近T；当T>10mm时，S=10mm，从试样受压面去除多余厚度。
②板状及外径ϕ>100mm的管状试件，试样宽度B=38mm；当管状试件外径ϕ为50～100mm时，则B=（S+ϕ/20）mm，且8mm≤B≤38mm；当10mm≤ϕ≤50mm时，则B=（S+ϕ/10）mm，且最小为8mm；或ϕ≤25mm时，则将试件在圆周方向上四等分取样。
图1-19 面弯和背弯试样（弯曲试样加工图）
2）横向侧弯试样及加工图 当试件厚度T为10～38mm时，试样宽度B等于或接近试件厚度。
当试件厚度T≥38mm时，允许用沿试件厚度方向分层切成宽度为20～38mm等分的两片或多片试样的试验代替一个全厚度侧弯试样的试验，或者试样在全宽度下弯曲。横向侧弯试样见图1-20。
图1-20 横向侧弯试样
1.4.2.4 冲击试样加工
（1）试样制取
依据NB/T 47014第6.4.1.7.1条规定，制取冲击韧性试样。
①试样取向：试样纵轴线应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于母材表面。
②取样位置：在试件厚度上的取样位置见图1-21。
图1-21 冲击试样位置图
注：1. c1、c2依据材料标准规定执行。当材料标准没有规定时，T≤40mm，则c1≈0.5mm；T>40mm，则c2=T/4。2.双面焊时，c2从焊缝背面的材料表面测量。
③缺口位置：焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上。
热影响区试样的缺口轴线至试样纵轴线与熔合线交点的距离k>0，且应尽可能多地通过热影响区，见图1-22。
图1-22 热影响区冲击试样的缺口轴线位置
④当试件采用两种或两种以上焊接方法（或焊接工艺）时，拉伸试样和弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝金属和热影响区；当规定进行冲击试验时，对每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝金属和热影响区都要经受冲击试验的检验。
（2）冲击试样的加工
冲击试样的形式、尺寸和试验方法依据GB/T 229 的规定。当试件尺寸无法制备标准试样（宽度为10mm） 时，则应依次制备宽度为7.5mm 或5mm 的小尺寸冲击试样。
冲击试验的数值除了和材料本身、试验温度等因素有关外，还很关键的是试样的形状和表面粗糙度、缺口的位置、形式等。
表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的。
冲击试样一般可以采用铣床、刨床、线切割、磨床和专用拉床加工，上述五种加工手段中只有后三种能保证加工出合格的夏比V形缺口，这三种方式各有千秋，磨床加工效果最好，但是效率太低，无法用于常规生产检验中；线切割多用于硬度极高的特殊材料；而冲击试样缺口专用拉床是一种效率高且可以保证加工出合格冲击试样缺口的专用加工设备。
（3）缺口加工冲击
焊接工艺评定冲击试样依据标准GB/T 229第5条，加工V形缺口试样，见图1-23。
图1-23 标准夏比V形缺口冲击试样
任务实施
力学性能试验所用设备和仪表应处于正常工作状态，试验人员必须具有合格的力学性能试验资格，试验时严格遵循安全操作规程。