焊接试样的制作方法

专利2022-06-29  66


本实用新型属于焊缝检测技术领域,更具体地说,是涉及一种焊接试样。



背景技术:

建设工程质量检测机构在日常工作中承担着大量的钢结构工程检测鉴定任务,在实际检测过程中,经常会遇到需要检测构件钢材及焊缝抗拉强度的情况。现有的检测方法需要对建筑物结构构件进行局部取样后进行试验,不利于工程整体的安全性,不利于检测工作的顺利、有效开展。而利用母材试样进行模拟测量时,需要首先对母材进行焊接,焊接完成后对母材进行抗拉强度实验和光谱分析等。母材使用一次即报废,导致所测得的数据的随机性较大,检测精度无法保证。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供焊接试样,旨在解决通过母材所测得的数据随机性较大的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供焊接试样,包括:

母材;

焊缝,位于所述母材的焊接处;

多个拉伸标识区,设于所述母材和所述焊缝的同一侧面上,所述拉伸标识区垂直所述焊缝设置且两端分布在所述焊缝的两侧;和

多个光谱标识区,与所述拉伸标识区一一对应,与所述拉伸标识区间隔一定距离设置,所述光谱标识区的两端位于所述焊缝的两侧;

所述拉伸标识区用于切割出位于所述拉伸标识区内部的拉伸试件,所述光谱标识区用于切割出位于所述光谱标识区内部的光谱试件。

作为本申请另一实施例,所述焊接试样还包括位于所述母材和所述焊缝另一侧面的硬度检测区域线。

作为本申请另一实施例,所述硬度检测区域线包括:

母材硬度标识区,位于所述母材靠近所述焊缝的一侧,用于为测定母材硬度标明区域;和

焊缝硬度标识区,内部包含部分所述焊缝的区域,用于为测定焊缝硬度标明区域。

作为本申请另一实施例,所述母材硬度标识区和所述焊缝硬度标识区均设置有多个,所述母材硬度标识区和所述焊缝硬度标识区均沿所述焊缝长度方向上设置。

作为本申请另一实施例,所述焊缝的两侧开设有凹槽。

作为本申请另一实施例,所述焊接试样还包括母材拉伸标识区和母材光谱标识区,所述母材拉伸标识区和所述母材光谱标识区均位于所述母材背离所述焊缝的一侧;所述母材拉伸标识区用于切割出位于所述母材拉伸标识区内部的母材拉伸试件;所述母材光谱标识区用于切割出位于所述母材光谱标识区内部的母材光谱试件。

作为本申请另一实施例,所述焊接试样还包括夹持架,所述夹持架用于在对加热后的所述母材进行焊接时夹持固定。

作为本申请另一实施例,所述夹持架设置在所述母材的两个侧边上。

作为本申请另一实施例,所述夹持架包括:

两个压紧件,位于所述焊缝的两侧,所述压紧件用于对所述母材进行夹紧固定;和

连接杆,固定设置在两个所述压紧件之间。

作为本申请另一实施例,所述压紧件包括:

支撑柱,一端与所述母材的一侧面抵接;

折弯部,一端与所述支撑柱的另一端固定连接;和

旋紧件,与所述折弯部的另一端固定连接;

所述连接杆与所述折弯部固定连接;所述旋紧件具有绕自身轴线旋转的自由度,且借助与所述折弯部另一端的螺纹连接将所述母材夹紧在所述支撑柱上

本实用新型提供的焊接试样有益效果在于,与现有技术相比,本实用新型焊接试样中焊缝位于母材的焊接处。在母材和焊缝的表面上标出多个拉伸标识区和多个光谱标识区。光谱标识区与拉伸标识区一一对应且间隔一定距离设置。拉伸标识区和光谱标识区的两端均位于焊缝的两侧,且拉伸标识区垂直于焊缝设置。通过拉伸标识区和光谱标识区能够切割出分别位于其内部的拉伸试件和光谱试件。由于将焊接完成后的母材切割为多个拉伸试件和光谱试件,通过对多个拉伸试件进行抗拉强度测试,对多个光谱试件进行光谱分析。增加了试验的次数,避免了只单纯对母材进行一次试验时数据的随机性,便于提高检测精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的拉伸标识区和光谱标识区的分布图;

图2为本实用新型实施例提供的焊接样板的局部剖视图;

图3为本实用新型实施例提供的夹持架的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的图3的剖视图;

图5为本实用新型实施例提供的母材硬度标识区和焊缝硬度标识区分布图。

图中:1、母材;2、焊缝;3、拉伸标识区;4、光谱标识区;5、母材拉伸标识区;6、母材光谱标识区;7、凹槽;8、连接杆;9、压紧件;901、旋紧件;902、折弯部;903、支撑柱;10、母材硬度标识区;11、焊缝硬度标识区。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请参阅图1,现对本实用新型提供的焊接试样进行说明。焊接试样,包括:母材1、焊缝2、多个拉伸标识区3和多个光谱标识区4。母材1;焊缝2位于母材1的焊接处。多个拉伸标识区3设于母材1和焊缝2的同一侧面上,拉伸标识区3垂直焊缝2设置且两端分布在焊缝2的两侧。多个光谱标识区4与拉伸标识区3一一对应,与拉伸标识区3间隔一定距离设置,光谱标识区4的两端位于焊缝2的两侧。拉伸标识区3用于切割出位于拉伸标识区3内部的拉伸试件,光谱标识区4用于切割出位于光谱标识区4内部的光谱试件。

本实用新型提供的焊接试样有益效果在于,与现有技术相比,本实用新型焊接试样中焊缝2位于母材1的焊接处。在母材1和焊缝2的表面上标出多个拉伸标识区3和多个光谱标识区4。光谱标识区4与拉伸标识区3一一对应且间隔一定距离设置。拉伸标识区3和光谱标识区4的两端均位于焊缝2的两侧,且拉伸标识区3垂直于焊缝2设置。通过拉伸标识区3和光谱标识区4能够切割出分别位于其内部的拉伸试件和光谱试件。由于将焊接完成后的母材1切割为多个拉伸试件和光谱试件,通过对多个拉伸试件进行抗拉强度测试,对多个光谱试件进行光谱分析。增加了试验的次数,避免了只单纯对母材1进行一次试验时数据的随机性,便于提高检测精度。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图5,焊接试样还包括位于母材1和焊缝2另一侧面的硬度检测区域线。使用校准过的里氏硬度计对待测板材进行表面硬度测试,确定出硬度值。钢板母材1及焊缝2金属采用校准过的里氏硬度计进行表面硬度测试,硬度试验是在未切割的整块钢板上进行的,而拉伸试件是将钢板切割后再经过机加工的。符合拉伸试验尺寸要求的拉伸试件,不再适用于进行硬度试验。因此首先进行硬度测定,然后进行切割和测定抗拉伸强度。并且为了充分检测母材1和焊缝2不同位置的硬度信息,在母材1和焊缝2的另一侧面上绘制硬度检测区域线,由于硬度检测前对母材1和焊缝2表面处理要求不同,为了提高检测的精度,可事先在母材1和焊缝2的一面进行打磨,使用粗糙度仪测定打磨面粗糙度,每次测量不应少于5点,取其平均值。读数精确至0.01μm,测试表面粗糙度应不大于1.6μm方可进行后续试验。通过粗糙度仪能够精确测量出母材1和焊缝2表面的粗糙度值,通过测定不同区域内的粗糙度值,求和取平均,能够有效避免数据的不准确性,从而真实反映出当前的打磨程度。符合要求后绘制硬度检测区域线。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图5,硬度检测区域线包括:母材硬度标识区10和焊缝硬度标识区11。母材硬度标识区10位于母材1靠近焊缝2的一侧,用于为测定母材1硬度标明区域。焊缝硬度标识区11内部包含部分焊缝2的区域,用于为测定焊缝2硬度标明区域。在焊缝2的区域绘制焊缝硬度标识区11,在母材1靠近焊缝2的一侧绘制母材硬度标识区10。通过分别检测母材1和焊缝2的硬度能够更为准确的测定出材料抗拉强度的变化情况,母材硬度标识区10和焊缝硬度标识区11可分隔为多个,且均可沿焊缝2的长度方向上设置。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图5,母材硬度标识区10和焊缝硬度标识区11均设置有多个,母材硬度标识区10和焊缝硬度标识区11均沿焊缝2长度方向上设置。从而能够检测不同位置上的母材1和焊缝2上的强度变化,从而更加真实的反映出母材1和焊缝2的硬度信息。通过测量多个点位的硬度信息,能够减少数据的随机性,保证数据的精度。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图2,焊缝2的两侧开设有凹槽7。凹槽7可为定深切口,通过在焊缝2的长度方向上切割上下对应的定深缺口后进行拉伸试验,以保证试件在焊缝2部位断裂。凹槽7可开设在焊缝2的长度方向上,且位于母材1相反的两个侧面上。可根据实际情况选择定深切口的深度。保证了能够在焊缝2处断裂。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图1,焊接试样还包括母材拉伸标识区5和母材光谱标识区6,母材拉伸标识区5和母材光谱标识区6均位于母材1背离焊缝2的一侧;母材拉伸标识区5用于切割出位于母材拉伸标识区5内部的母材拉伸试件;母材光谱标识区6用于切割出位于母材光谱标识区6内部的母材光谱试件。通过切割机将位于相应切割线内的板材进行切割,从而在两块母材1上获得多个母材拉伸试件和母材光谱试件。可将以上试件作为对比项进行后续的试验,通过分析以上数据,提高数据的准确性。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图3,焊接试样还包括夹持架,夹持架用于在对加热后母材1进行焊接时夹持固定。加热后的母材再通过夹持架进行夹持,能够降低母材的变形程度。保证焊缝的强度。为了便于对母材1进行焊接以及在焊接的过程中抑制母材1产生的变形。通过夹持架将母材1进行夹持固定,夹持固定后对母材1进行焊接,形成焊缝2。通过夹持架的作用,能够防止在焊缝2形成的过程中,因为热胀冷缩等原因,导致的焊缝2处产生弯曲应力,而通过夹持架的夹持固定,能够在焊缝2形成的初期在一定程度上抑制变形的产生,保证了后续试验的精度。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图4,夹持架设置在母材1的两个侧边上。通过在母材1的两个侧边将母材1进行夹持,能够进一步降低在焊接过程中产生的变形,母材1的两侧可为母材1与焊缝2垂直的侧边,并非母材1上背离焊缝2的侧边。母材1的两侧边为与焊缝2长度方向上夹角接近90°的一边。将夹持架相对设置在母材1的两边能够进一步减少变形的产生。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图4,夹持架包括:两个压紧件9和连接杆8。两个压紧件9位于焊缝2的两侧,压紧件9用于对母材1进行夹紧固定。连接杆8固定设置在两个压紧件9之间。两个压紧件9设置在焊缝2的两边,并且对母材1进行夹紧固定,通过夹持母材1的两边能够在一定程度上减少母材1相对于另一边的弯曲变形。而连接杆8固定设置在两个压紧件9之间,目的在于防止压紧件9之间位置的相对变化,通过连接杆8固定压紧件9,而通过压紧件9夹紧母材1。母材1发生弯曲变形的力,通过压紧件9传递至连接杆8,可设置强度较高的连接杆8,可为钢轴。压紧件9通过连接杆8的抗弯性能抵抗母材1的变形,保证后面试验的精确性。

本实用新型中,拉伸标识区3可为长方形结构,而光谱标识区4可为长方形或正方形结构。可将拉伸标识区3和光谱标识区4的中部均设置在焊缝2区域,保证了测量数据的准确。

作为本实用新型提供的焊接试样的一种具体实施方式,请参阅图4,压紧件9包括:支撑柱903、折弯部902和旋紧件901。支撑柱903一端与母材1的一侧面抵接。折弯部902一端与支撑柱903的另一端固定连接。旋紧件901与折弯部902的另一端固定连接。连接杆8与折弯部902固定连接;旋紧件901具有绕自身轴线旋转的自由度,且借助与折弯部902另一端的螺纹连接将母材1夹紧在支撑柱903上。为了避免压紧件9妨碍焊接的正常进行,在折弯部902的两端分别固定支撑柱903和旋紧件901,折弯部902的内侧用于收纳母材1,通过预先设定,支撑柱903可较为垂直于母材1设置,旋紧件901可与折弯部902的另一端螺纹连接,折弯部902的另一端可开设有螺纹孔,旋紧件901可带有把手的螺纹杆,通过将螺纹杆与螺纹孔螺纹连接,并且转动螺纹杆,进而将螺纹杆向支撑柱903靠近,从而将母材1夹紧固定,而在两个压紧件9的中部,并且连接杆8连接的两个折弯部902的开口同向设置。支撑柱903可为销轴。旋紧件901可为螺栓。连接杆8可为沿折弯部902的中部两两侧延伸的弯曲板。通过旋紧件901将母材1夹紧固定,通过连接杆8抵抗母材1焊接时的变形,当焊接完成后,通过逆向转动螺纹杆即可将母材1从压紧件9上抽出,并且压紧件9结构较为紧凑,便于携带,适合现场的测量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.焊接试样,其特性在于,包括:

母材;

焊缝,位于所述母材的焊接处;

多个拉伸标识区,设于所述母材和所述焊缝的同一侧面上,所述拉伸标识区垂直所述焊缝设置且两端分布在所述焊缝的两侧;和

多个光谱标识区,与所述拉伸标识区一一对应,与所述拉伸标识区间隔一定距离设置,所述光谱标识区的两端位于所述焊缝的两侧;

多个所述拉伸标识区用于切割出多个拉伸试件,多个所述光谱标识区用于切割出多个光谱试件。

2.如权利要求1所述的焊接试样,其特性在于,所述焊接试样还包括位于所述母材和所述焊缝另一侧面的硬度检测区域线。

3.如权利要求2所述的焊接试样,其特性在于,所述硬度检测区域线包括:

母材硬度标识区,位于所述母材靠近所述焊缝的一侧,用于为测定母材硬度标明区域;和

焊缝硬度标识区,内部包含部分所述焊缝的区域,用于为测定焊缝硬度标明区域。

4.如权利要求3所述的焊接试样,其特性在于,所述母材硬度标识区和所述焊缝硬度标识区均设置有多个,所述母材硬度标识区和所述焊缝硬度标识区均沿所述焊缝长度方向上设置。

5.如权利要求1所述的焊接试样,其特性在于,所述焊缝的两侧开设有凹槽。

6.如权利要求1所述的焊接试样,其特性在于,所述焊接试样还包括母材拉伸标识区和母材光谱标识区,所述母材拉伸标识区和所述母材光谱标识区均位于所述母材背离所述焊缝的一侧;所述母材拉伸标识区用于切割出位于所述母材拉伸标识区内部的母材拉伸试件;所述母材光谱标识区用于切割出位于所述母材光谱标识区内部的母材光谱试件。

7.如权利要求1所述的焊接试样,其特性在于,所述焊接试样还包括夹持架,所述夹持架用于在对加热后的所述母材进行焊接时夹持固定。

8.如权利要求7所述的焊接试样,其特性在于,所述夹持架设置在所述母材的两个侧边上。

9.如权利要求7所述的焊接试样,其特性在于,所述夹持架包括:

两个压紧件,位于所述焊缝的两侧,所述压紧件用于对所述母材进行夹紧固定;和

连接杆,固定设置在两个所述压紧件之间。

10.如权利要求9所述的焊接试样,其特性在于,所述压紧件包括:

支撑柱,一端与所述母材的一侧面抵接;

折弯部,一端与所述支撑柱的另一端固定连接;和

旋紧件,与所述折弯部的另一端固定连接;

所述连接杆与所述折弯部固定连接;所述旋紧件具有绕自身轴线旋转的自由度,且借助与所述折弯部另一端的螺纹连接将所述母材夹紧在所述支撑柱上。

技术总结
本实用新型提供了一种焊接试样,属于焊缝检测技术领域,焊接试样包括:母材、焊缝、多个拉伸标识区和多个光谱标识区。母材;焊缝位于所述母材的焊接处。多个拉伸标识区设于所述母材和所述焊缝的同一侧面上,所述拉伸标识区垂直所述焊缝设置且两端分布在所述焊缝的两侧。多个光谱标识区与所述拉伸标识区一一对应,与所述拉伸标识区间隔一定距离设置,所述光谱标识区的两端位于所述焊缝的两侧。所述拉伸标识区用于切割出位于所述拉伸标识区内部的拉伸试件,所述光谱标识区用于切割出位于所述光谱标识区内部的光谱试件。本实用新型提供的焊接试样,能够提高检测数据的准确性。

技术研发人员:路彦兴;张作栋;韩春雷;庞文忠;刘云涛;王大勇;安国旗
受保护的技术使用者:河北省建筑科学研究院有限公司
技术研发日:2019.10.14
技术公布日:2020.06.09

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