汽車車架焊接接頭沖擊韌性試驗依據 GB/T 229-2020《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》進行,以下是該標準的相關內容:
適用范圍:適用于測定金屬材料(包括汽車車架焊接接頭等金屬材料)在規定尺寸和形狀的試樣上,在夏比沖擊試驗機上承受擺錘一次沖擊而折斷時所吸收的能量,以此評估金屬材料在動態載荷下的韌性,可用于室溫、高溫或低溫條件下,但不包括儀器化沖擊試驗方法134。
試樣制備:
試樣類型:有 V 型缺口、U 型缺口和無缺口試樣。對于汽車車架焊接接頭沖擊韌性試驗,若產品標準無明確規定,通常優先考慮 V 型缺口試樣。V 型缺口試樣缺口角度為 45°,根部半徑為 0.25±0.025mm;U 型缺口試樣韌帶寬度有 8mm 或 5mm 等,根部半徑為 1±0.07mm;無缺口試樣韌帶寬度為 10mm3。
尺寸要求:標準尺寸的試樣長度一般為 55mm,寬度為 10mm,厚度為 10mm,但可根據實際情況及標準要求進行調整。制備試樣時應避免加工硬化或過熱影響金屬的沖擊性能,且缺口加工質量很關鍵,需垂直于試樣表面,加工精度和表面粗糙度要符合要求4。
試驗設備:
夏比沖擊試驗機:主要由擺錘、支座、砧座和指示裝置等部分組成。擺錘的質量、打擊中心位置等參數有嚴格規定,試驗機應能精確測量擺錘沖擊試樣后的剩余能量,且能量損失有要求,如對于 300J 的擺錘,能量損失不應大于 1.5J;對于 150J 的擺錘,能量損失不應大于 0.75J24。
支座和砧座:用于支撐試樣并與擺錘配合使試樣受正確力,其形狀、尺寸和硬度等參數需符合標準,保證試樣受均勻、穩定沖擊4。
指示裝置:用于顯示擺錘沖擊試樣前后的能量變化,以準確讀出試樣吸收的能量值4。
試驗條件:
溫度控制:試驗溫度一般應在 10~35℃(室溫)范圍內,對于韌性對溫度變化敏感的材料,應在 20℃±2℃進行。非室溫試驗時,液體介質控溫精度 ±1℃,試樣保溫≥5min;氣體介質需 ±1℃且保溫≥30min23。
能量范圍:吸收能量 K 不得超過初始勢能 Kp 的 80%,否則需注明超限3。
摩擦損耗:每日試驗前需校驗,總摩擦損耗應≤0.5% KN3。
試驗程序:
試驗前檢查試樣的尺寸、缺口形狀和表面質量等是否符合標準要求,同時根據試樣情況設定試驗機的能量量程等參數4。
將試樣固定在試驗機上合適位置,釋放擺錘進行沖擊試驗,試驗機自動記錄擺錘沖擊前后的能量變化,即試樣吸收的能量4。
若發現異常情況(如試樣未在缺口處斷裂等),可能需要重新進行試驗4。
試驗結果處理:
試驗報告:應包括試樣的標識、材料牌號、試樣形狀和尺寸(特別是缺口類型和尺寸)、試驗溫度、試驗機型號和能量量程、單個試樣吸收的能量值以及一組試樣吸收能量的平均值(如果有多個試樣)、斷口形貌描述等內容4。