解读美国ASME规范中SA-516材料(1)

解读美国ASMESA-516材料在我公司中运用近年来，随着涉外项目的增多，在许多装置（如核电站、吸附罐）的低温（温度为-20～-50℃）容器设计中常采用美国ASME规范中的SA-516材料。如何满足客户的要求，如何了解客户隐含的要求，并在签定合同时充分表达客户意图，有效地防止封头在加工过程中发生差错而造成不必要的损失，本人结合新标准NB/T47016-2011和东方电气（广州）重型机器有限公司核电（5700×56、5350×56）、上海森松吸附罐（3312×65、2270×48）产品，开始深入研究ASME规范中的SA-516材料相关知识，从国内压力容器用Q345R与SA-516钢板的区别、材料的验收、理化试验三方面进行详细地阐述，重点解读美国ASME规范SA516Gr70材料在我公司中运用。从而，使大家更好的了解该材料性能、验收程序、试验方法，形成格式化、标准化作业指导文件，为下一步承揽相关业务奠定一定基础。如有不妥之处，请各位领导批评指正。一、国内压力容器用Q345R与SA-516钢板的区别从化学成分、拉伸性能、冲击功等钢板性能方面对其进行分析和比较，以便尽可能在实际工作中正确选用该材料。1、化学成分分析化学成分对比详见表1.从表1可以得出以下几点区别：（1）SA-516分55、60、65、70四个等级，不同等级对应的抗拉强度为：55（380-515MPa）、60（415-550MPa）、65（450-585MPa）、70（485-620MPa），而Q345R不分等级。（2）SA-516最大板厚范围为：55（δ<305mm）、60（δ<205mm）、65（δ<205mm）、70（δ<205mm），而Q345R的板厚范围为δ=3～200mm。（3）SA-516不同级别的含碳量不同，随级别的增高含碳量增高；同一级别的SA-516其厚度不同含碳量也不同，随板厚的增加含碳量也增加；而Q345R的含碳量不随板厚的变化而变化。（4）δ≤1/2in（12.5mm）时，SA-516的55、60级的Mn含量是相等的，65、70级的Mn含量是相等的，但后者的Mn含量比前者高；当δ>1/2in（12.5mm）时，SA-516的55、60、65、70级的Mn含量随级别的增高而增高。                             （5）SA-516的C含量较Q345R高一些(SA-516Gr70的C含量上限为0.27-0.31%，Q345R的C含量上限在0.20%)，，而Q345R的Mn、Si含量（包括上、下限）较SA-516高一些。（6）Q345R钢的S、P含量比SA-516要求更严，这说明国内压力容器用Q345R基本上达到国际先进标准水平。2、拉伸性能分析拉伸性能对比详见表2.从表2可以得出以下几点区别：(1)SA-516的抗拉强度、屈服强度随等级的不同而不同，级别越高其抗拉强度、屈服强度也在增高；同一级别的SA-516其抗拉强度、屈服强度不随板厚的变化而变化。而Q345R的抗拉强度、屈服强度随板厚的不同而不同，厚度增加其抗拉强度、屈服强度下降。(2)SA-516的随等级的增高，其伸长率下降；而Q345R随板厚的增加，伸长率下降。表1化学分析对比元素SA-516Q345R55级60级65级70级C①δ≤1/2in（12.5mm）δ＞1/2～2in（12.5～50mm）δ≤2～4in（50～100mm）δ≤4～8in（100～200mm）δ＞8in（200mm）≤0.18≤0.20≤0.22≤0.24≤0.26≤0.21≤0.23≤0.25≤0.27≤0.27≤0.24≤0.26≤0.28≤0.29≤0.29≤0.27≤0.28≤0.30≤0.31≤0.31δ=3～200mm≤0.20②）Mnδ≤1/2in（12.5mm）熔炼分析成品分析0.60～0.900.55～0.980.60～0.900.55～0.980.85～1.200.79～1.300.85～1.200.79～1.301.20～1.60②δ＞1/2in（12.5mm）熔炼分析成品分析0.60～1.200.55～1.300.85～1.200.79～1.300.85～1.200.79～1.300.85～1.200.79～1.30Si熔炼分析成品分析0.15～0.400.13～0.450.15～0.400.13～0.450.15～0.400.13～0.450.15～0.400.13～0.45≤0.55②P①S①≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035≤0.025②≤0.015②注：①对熔炼分析和成品分析都适用；②仅指熔炼分析。表2 拉伸性能对比 牌号等级/厚度抗拉强度MPa屈服强度Mpa伸长率%（标距200mm）伸长率%（标距50mm）A%SA-51655606570380～515415～550450～585485～620205220240260≥23≥21≥19≥17≥27≥25≥23≥21----Q345Rδ=3～16mmδ＞16～36mmδ＞36～60mmδ＞60～100mmδ＞100～150mmδ＞150～200mm510～640500～630490～620490～620480～610470～600345325315305285265--------------≥21≥21≥21≥20≥20≥203、冲击功的分析冲击功（夏比V型缺口）对比详见表3。从表3可以得出以下结论：（1）SA-516（如订货单中规定增加“S5夏比V型缺口冲击试验”项目）在-29～-50℃范围内有低温冲击功性能要求，可用于相适宜的低温工况下。（2）Q345R只做0℃的冲击功试验，故一般情况下，Q345R用于0℃以上工况。根据需方要求，经供需双方协议，Q345R钢板可进行-20℃冲击试验，代替GB713-2008标准中表2的0℃冲击试验，其冲击功值应符合GB713-2008标准中表2规定。Q345R钢板夏比V型缺口冲击试样的取样方向为横向，而SA-516即使增加了“S5夏比V型缺口冲击试验”，其试样的取样方向还是纵向，而钢板的纵、横向性能还是有差别的（纵或横向，两者比例约0.7：1）。因此，在设计中应注意，Q345R不得用于低温容器（≤-20℃）。但16MnDR是可以用于低温容器的制造，特别需要指出的是：SA-516虽然可以用于低温容器（≤-20℃）的设计选材的，但是必须在订货合同中增加“S5夏比V型缺口冲击试验”项目，并要求供货商提供横向冲击功值，否则，供货商提供的SA-516不做夏比V型缺口冲击试验或不保证钢板的冲击功，这样的钢板也不得用于低温压力容器。表3 冲击功对比牌号试验温度，℃（°F）V型冲击功δ≤25mmδ＞12.5～50mmδ＞50～75mmδ＞75～125mmAkv(纵向)，（J）SA-51655级-51（-60）-51（-60）-46（-50）-46（-50）Average≥18J、Individual≥14J60级-51（-60）-46（-50）-46（-50）-46（-50）65级-51（-60）-46（-50）-40（-40）-32（-25）70级-46（-50）-40（-40）-35（-30）-29（-20）Average≥20J、Individual≥16JQ345Rδ=3～200mm               0℃Akv（横向），（J）34二、SA516Gr70材料的验收1标准名称SA-516/SA-516M标准名称为：“中、低温压力容器用碳钢板”，与ASTM标准A516/A516M-06完全等同。2牌号表示方法标准名称①等级②级别③MT或G④LTV或LTD⑤1SA-516/SA-516M，其中M表示为：SI单位，现代公制单位。②英文为：Grade缩写Gr或者GR。③英文为：Clss缩写Cl或者CL。④MT表示要求热处理并且按要求作了热处理的每张钢板，G表示还未经过热处理。⑤LTV表示夏比V型缺口试验，LTD表示落锤试验。例如：SA516Gr70MTLTV（或者SA516-485NMTLTV N为正火钢板）表示等级为70等级，抗拉强度485～620MPa，每张钢板按要求作了热处理，该材料已经过夏比V形缺口试验。3订货须知3.1订货单应包括下列资料，必须时对采购材料作适当的说明：3.1.1数量（钢板的重量或数量）。3.1.2尺寸。3.1.3材料名称（例如碳钢板、合金钢板）。3.1.4标准号（包括型号、级别和类别）和标准颁布的年号。3.1.5状态（如轧态、正火、淬火加回火等等，如设计制造厂进行热处理，必须予以说明同样如买方指定热处理规范，也必须说明）。3.1.6如有冲击试验要求（对夏比V型缺口冲击试验包括试样取向，试验温度和验收标准。对落锤试验给出试验温度）。3.1.7如果适用，对铝以外的细化晶粒用元素的限制。3.1.8油漆标志。3.1.9可能有的补充要求（试样热处理，特殊冲击试验要求等）。3.1.10可能有的附加要求。4引用标准下列标准所包括的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。凡是标注年份或版本的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。未注明年份（或版本）的引用标准采用最新版本。ASMESA-20/SA-20M  压力容器用钢板通用要求ASMESA370     钢制品力学性能试验方法和定义标准ASMESA-516/SA-516M 中、低温压力容器用碳钢板（07版及2008增补要求）ASMESA-578/SA-578M 特殊用途普通钢板和复合钢板超声直射波检验ASTMSA-770/SA-770M 特殊用途钢板板厚方向拉伸试验ASTME21       金属材料高温拉伸试验检测方法ASTME165      液体渗透检验方法ASTME290      材料的弯曲试验方法ASTME709      磁粉检验方法JB/T4730.3     承压设备无损检测5一般要求供货的材料除应符合本技术条件规定外，其他未提及项目应符合标准ASMESA-516/SA-516M2010版要求。6技术条件6.1冶炼方法钢应为完全镇静钢，细晶处理，并进行真空处理。钢的冶炼方法必须在质量证明书备注栏上注明。6.2化学成分钢板的熔炼分析应符合表4规定。表4熔炼成分（wt％）化学元素CSiMnPSCr（1）Mo（1）熔炼分析≤0.220.15～0.600.85～1.70≤0.025≤0.015≤0.30≤0.08化学元素Ni（1）VNbTiCu（1）（2）Sn(2)Alt(3)N（3）熔炼分析≤0.30≤0.02≤0.02≤0.03≤0.18提供数据≥0.02≤0.012注1：（1）对熔炼分析CrMoNiCu≤0.70%；（2）对熔炼分析Cu6Sn≤0.33%；（3）对熔炼分析Alt/N≥2每炉钢除进行熔炼分析外，还应抽取一块进行成品分析，上述表4中的每种残留元素的值也应打印在质保书上。成品分析的试样可取自破断的拉伸试样或在靠近拉伸试样处。钢板成品分析与规定值之间的允许偏差按引用标准。6.3钢板的交货状态钢板应以正火状态交货。6.4力学性能6.4.1在代表钢板供货状态后的试验样坯上进行试验在代表钢板供货状态的试验样坯上截取试样进行力学性能试验。试验结果应符合表5的规定。6.4.2在经过模拟焊后热处理的试验样坯上进行试验在代表钢板供货状态的试验样坯上截取试验用试料，该试料进行模拟焊后热处理（SPWHT）后，制备进行力学性能试验。试验结果应符合表5的规定。模拟焊后热处理条件为：—保温温度：610℃±10℃—保温时间：9小时—300℃以上加热和冷却速度：≤100℃/小时6.4.3试验项目和试样数量对每批钢板，取样进行一组力学性能试验。每组试验包括表6所列的试验项目及试样数量。表5钢板的力学性能试验类型试验温度性能规定值拉伸试验室温抗拉强度（Rm）,MPa485-700屈服强度（RP0.2）,MPa≥260断后伸长率（L0=50mm）,%≥21310℃抗拉强度（Rm）,MPa提供数据屈服强度（RP0.2）,MPa≥202KV冲击试验（1）-20℃3个试样平均值，J≥27单个试样最小值，J≥21板厚方向拉伸试验（2）室温断面收缩率（Z），%≥35弯曲试验室温d=3a试样弯曲外表面应无肉眼可见裂纹（1）每组3个试样的算术平均值不得小于表2的规定，其中只允许1个试样低于表2规定值，但不得小于表2的单个值（2）适用于厚度≥50mm的热成型钢板。表6试验项目、试验数量和试验方法试验项目试样热处理状态取样方向试样数量试样方法室温拉伸试验供货状态横向1个ASMESA370高温拉伸试验供货状态横向1个ASTME21KV冲击试验供货状态横向3个ASMESA370板厚方向拉伸试验（1）供货状态板厚方向6个（2）ASMEA770M弯曲试验供货状态横向1个ASTME290室温拉伸试验供货状态SPWHT横向1个ASMESA370高温拉伸试验供货状态SPWHT横向1个ASTME21KV冲击试验供货状态SPWHT横向3个ASMESA370板厚方向拉伸试验（1）供货状态SPWHT板厚方向6个（2）ASMEA770M弯曲试验供货状态SPWHT横向1个ASTME290注：（1）适用于厚度≥50mm。（2）在钢板两端板宽中央位置，各取三个试样。6.5无损检验6.5.1超声波探伤钢板应逐张按下列两种方法进行超声波探伤检测按ASMESA578M，验收标准：C级及补充要求S9合格。此超声波探伤结果打印在质保书上。按JB/T4730.3,合格级别为II级。此超声波探伤结果将以另外形式提供。6.5.2对钢质类如裂纹、翘皮、折叠和边部线状缺陷等表面细小的裂纹缺陷清除区域，按ASTME165进行液体渗透检查。6.6尺寸和表面质量钢板的尺寸允许偏差和表面质量应符合标准ASMESA-20/SA-20M的要求。厚度按正公差交货，相应公差带上移0.3mm。钢板按理论重量交货，厚度附加值按0.3mm计算。7缺陷区域的清除缺陷可通过打磨清除，但应保证清除后钢板厚度尺寸在允许偏差范围内，清理处应平滑过渡。对钢质类如裂纹、翘皮、折叠和边部线状缺陷等表面细小的裂纹缺陷清除区域，按ASTME165进行液体渗透检查。钢板不允许焊补。8标志每张钢板上应按SA-20M的要求进行标识。在距钢板边缘大约300mm的位置，用低应力钢印做出指示包含以下内容的标记：—制造商的商标—标准及牌号—炉号—板号用油漆标明以下标记：—尺寸（厚度、宽度、长度）—合同订单号—最终轧制方向：用符号“RD^”标记，^所指方向为最终轧制方向9质量证明书质量证明书应符合SA-20M规定的要求，并且用中英文书写。三、SA516Gr70材料理化试验1化学分析1.1化学分析的取样和分析方法应根据A751“试验方法，操作及术语”标准规定进行。若仲裁分析时，也按A751标准规定进行。1.2对于每一轧制状态的钢板，可从破断的拉伸试样上或在切取拉伸试样的相同部位取样进行成品分析。1.3对由适用产品标准对适用级别、类别及型式钢所规定或限制的元素，成品分析的结果应符合适用产品标准对适用级别、类别及型式钢的要求。1.4对于在表7中列出了的，但是在适用产品标准中、对适用级别、类别及型式钢未作规定或限制的元素，则成品分析的结果应符合表7中给出的适用的成品分析限值。2拉伸试验2.1试样数量：从轧制板生产的钢板——除淬火加回火钢板外，应从每张轧制板取一个拉伸试块。每张热处理了的淬火加回火钢板，应取两个拉伸试块。2.2试样取向——拉伸试验试样的纵向应与钢板最终轧制方向垂直。2.3试样位置——拉伸试样应取自钢板的一角。对于淬火加回火钢板，拉伸试样应从钢板两端的一角上切取。2.4当钢板热处理时，从奥氏体化温度以比在静止空气中更快速度冷却时，除其他规定要求外，尚应采用下列规定的要求之一：2.4.1拉伸试样的标距部分至少距热处理的边缘为1T，其中T为板厚，距火焰切割或热影响区表面不少于1/2in（12.5mm）。2.4.2当试样坯料从钢板上切取且单独进行热处理时，所取试样坯料尺寸应不小于3T×3T×T，且由其上切取的每一拉伸试样均应满足2.4.1条的要求。2.5对于板厚超过3/4in（20mm）的钢板，其拉伸试样应符合“A370方法和定义”中0.500in（12.5mm）圆试样的要求。试样轴线应尽可能位于板厚中心至钢板上表面或下表面距离的二分之一处。表7未规定元素含量限制范围元素含量分析方法限制范围Cu%，≤①熔炼分析成品分析0.400.43Ni%，≤①熔炼分析成品分析0.400.43Cr%，≤①，②熔炼分析成品分析0.300.34Mo%，≤①，②熔炼分析成品分析0.120.13V%，≤③熔炼分析成品分析0.030.04Nb%，≤④熔炼分析成品分析0.020.03Ti%，≤⑤熔炼分析成品分析0.030.04①Cu，Ni，Cr及Mo含量总和不应超过1.00%（熔炼分析）。其中，当一个或多个元素规定时，上述元素总量则不再适用，只有其余未规定元素范围使用。②Cr、Mo元素含量元素总和不应超过0.32%（熔炼分析）。其中，当一个或多个元素规定时，上述元素总量则不再适用，只有个别未规定元素范围适用。③经采购方和供方商定，V的熔炼分析极限可增加至不大于0.10%；成品分析可增加至不大于0.11%。④经采购方和供方商定，Nb的熔炼分析极限可增加至不大于0.05%，成品分析可增加至不大于0.06%。⑤经采购方和供方商定，Ti的熔炼分析极限可增加至不大于0.04%；成品分析可增加至不大于0.05%。3夏比V型缺口冲击试验3.1试样数量：除淬火加回火钢板外，每张轧制板的每个规定方向做一次冲击试验（三个试样）。对于淬火加回火钢板，每一热处理板应做一次冲击试验。3.2试样取向——试样的纵轴应按材料标准或订货单规定，可为纵向（平行于最终轧制方向），亦可为横向（垂直于最终轧制方向）。3.3试验坯料位置——冲击试验坯料应在拉伸试验的毗邻位置切取。3.4试验方法——冲击试验应按“A370方法和定义”进行，采用A370方法中所示的夏比V型缺口（A型）试样。板厚允许时，应采用0.394in.×0.394in.(10×10mm)全尺寸试样，其中心线尽可能位子1/4板厚平面上。如板厚不足以获得全尺寸试样时，应采用小尺寸试样。小尺寸试样的宽度可为钢板的原有厚度，或将厚度减薄以制成A370方法和定义中所列出的尽可能大的标准小尺寸试样。3.5试验温度——试验温度应在订货单中规定。3.6验收标准——验收标准应在订货单中规定或参照表3规定。4冷弯试验4.1对于冷成型推荐的最小内弯曲半径按组别标号A到F给出在表8中（我公司常用几种牌号）。在表9中列出的推荐半径作为最小半径使用。4.2由于在冷弯时的开裂通常是从外边缘开始，所以应通过打磨把剪切毛刺和气切割边缘除去。在边缘部位及在冲剪或气切割开孔上的尖角应采用倒角或打磨为圆弧除去。4.3如有可能，试样应按使得弯曲线垂直于最终轧制方向成型。如果需要使得弯曲线平行于最终轧制方向成型，则建议采用更宽大的弯曲半径（按弯曲线垂直轧制方向成型在表9中给出的适用值的1.5倍）表8冷弯曲用组别号标准当适用时的类别号当适用时的级别号组别标号A299A/A299M…A或BDA387/A387M1或2122，11，125，9，21，21L,22,22L5,9,21,22,91CEEA515/A515M60或6570BCA516/A516M….5560或6570ABC注：组别A到E中的钢是依据2in（50mm）标距的最小伸长率具有相似的规定值分组的。表9冷弯曲用建议的最小内半径组别标号厚度（t），in.（mm）≤3/4in.（20mm）＞3/4～1in.（＞20～25mm）＞1～2in.（＞25～50mm）＞2in.（＞50mm）A1.5t1.5t1.5t1.5tB1.5t1.5t1.5t2.0tC1.5t1.5t2.0t2.5tD1.5t1.5t2.5t3.0tE1.5t1.5t3.0t3.5tF1.75t2.25t4.5t5.5t注：这些数值是弯曲线垂直于最终轧制方向成形的值。如果弯曲线平行于最终轧制方向，数值乘1.5。5产品焊接试板破坏试验5.1一般要求5.1.1产品焊接试板所用母材应与所代表的产品焊缝接头处的母材同钢号、同厚度、同炉号、同热处理状态。5.1.2产品焊接试板应设置在其所代表的产品焊缝的延长部位，与产品焊缝同时施焊，经历相同的热循环。当不能按上述要求实现产品焊接试板与产品焊缝的连续焊接，应采用与产品焊缝相同的焊接工艺规程制备产品焊接试板，并由完成相应产品焊缝的焊工或焊接操作工施焊。5.1.3产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺，应在其所代表的受压元件焊接接头的焊接工艺评定合格范围内。5.1.4产品焊接试板应采用与所代表的产品焊缝相同的焊接工艺，使用相同的填充材料、相同的受热条件（包括相同的层间温度）进行制备。5.1.5产品焊接试板所经受的热处理应与对应的产品焊缝相同，即同炉热处理。温差应控制在允许的范围内。在产品焊接试板上至少放置一个热电偶。如果热电偶固定在产品焊接试板上，应确保热电偶与试板贴紧，以防止热电偶直接受到热辐射。5.1.6产品焊接试板应做标识：包括工作令号（容器编号）、材料钢号、焊工钢印号、检验员代号、炉批号、板号，以及轧制方向等信息。5.1.7为满足破坏性试验取样需要，产品焊接试板的长度应不小于600mm，焊接完成后试板的宽度应不小于300mm。5.2产品焊接试板检验与试验5.2.1无损检验产品焊接试板应经受与其所代表的产品焊缝相同的所有无损检验，以确定产品焊接试板包含的缺陷区域。试板应从无损检验合格的区域内截取。5.2.2破坏性试验试样制备过程不得影响金属的力学性能。试件检验类别和试样数量应符合表10的规定表10 试件检验类别和试样数量试件母材厚度T（mm）检验类别和试样数量，个宏观检验⑦微观检验⑦维氏硬度HV5⑦化学分析⑦拉伸试验弯曲试验冲击试验接头拉伸试样全焊缝金属拉伸试样面弯试样背弯试样侧弯试样焊缝区试样热影响区试样＜1.51--11------11111.5≤T≤101--11--33111110＜T＜201（T≥16）111--331111T≥2011----2331111注①：当10＜T＜20mm时，可以用2个横向侧弯试样代替1个面弯试样和1个背弯试样。复合金属试件、组合焊接方法（或焊接工艺）完成的试样，取2个侧弯。②：当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。③：当焊缝两侧母材的钢号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。④：复合金属除设计文件规定外，只在基层制取冲击试样。⑤：低碳钢、Q345R和铬镍奥氏体钢试件允许免做热影响区冲击试样。⑥：当无法制备5mm×10mm×55mm小尺寸冲击试样时，免做冲击试验。⑦：根据需方要求，才进行此项检验。破坏性试验取样示意图见图1。5.2.3各类别试样机加工尺寸5.2.3.1常温拉伸试样（见附图一）5.2.3.2高温拉伸试样（见附图二）5.2.3.3焊接接头横向拉伸试样（见附图三）5.2.3.4板厚方向拉伸试样（见附图四）5.2.3.5夏比V型缺口试样（见附图五）5.2.3.6横向弯曲试样（见附图六）5.2.3.7横向侧弯曲试样（见附图七）5.2.3.8宏、微观试样（见附图八）5.2.3.9维氏硬度试样（见附图九）5.2.4拉伸试验按EN895和EN876标准进行室温拉伸试验。当设计温度高于300℃时，按设计温度进行高温拉伸试验。横向拉伸试样表面焊缝的余高要去除，使之与母材齐平。对于具有复合层的材料，当复层不计入设计厚度时，拉伸试样可去除复层后制取。当不能进行全板厚的拉伸试验时，则沿试板厚度方向均匀分层取样。这时产品焊接试板全厚度焊接接头的拉伸结果为该组试样的平均值。图1 破坏性试验取样示意图5.2.5弯曲试验按EN910标准在室温进行弯曲试验。5.2.6冲击试验-20℃冲击试验按EN875标准进行。当取2组（6个）冲击试样时，一组在最后焊道侧距钢板表面1-2mm处；一组在钢板另一侧表面和1/2板厚之间（即以另一侧1/4板厚处为冲击试样的纵轴）截取。5.2.7宏观检验按EN1321标准进行宏观检验，检验结果应附上相应的相片。5.2.8微观检验按EN1321进行微观检验，检验结果应附上相应的相片。5.2.9硬度检验按EN1043-1进行硬度检。5.2.10化学分析熔敷金属化学分析目的是确定合金的特征元素。5.3试验结果5.3.1拉伸试验5.3.1.1焊接接头横向拉伸试验焊接接头拉伸试样的抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度下限值。对不同强度等级的母材组成的焊接接头，抗拉强度应不小于两种母材标准抗拉强度下限值中的较小者。对于由多片试样组成的一组焊接接头拉伸试样，应对每片进行试验。产品焊接试板全厚度焊接接头的拉伸试验结果为该组试样的平均值，其平均值应符合上述要求。5.3.1.2熔敷金属纵向拉伸试验抗拉强度试验值应不小于母材的最小抗拉强度规定值。0.2％规定非比例延伸强度试验值应不小于母材的最小0.2%规定非比例延伸强度规定值。例如：东重核电（5700×56、5350×56）SA516Gr70材料试验要求：①常温全厚度（或者分片）横向拉伸各1件（正火后抗拉强度510-700MPa，模拟焊后热处理抗拉强度495-700MPa）；②常温(1/4处)纵向拉伸各1件（正火后屈服强度≥260MPa抗拉强度510-700MPa，模拟焊后热处理后屈服强度≥260MPa抗拉强度495-700MPa）；③310℃高温(1/4处纵向)拉伸各1件（屈服强度≥202MPa，抗拉强度只提供试验数据）。5.3.2弯曲试验5.3.2.1弯曲角度为180°，如果在受拉面的焊缝金属或熔合区出现裂纹，裂纹允许最大长度不超过3mm。5.3.2.2对于堆焊试样，在第一条裂纹出现前，堆焊层金属的变形率应大于20%。堆焊层不得有大于1.5mm的裂纹或缺陷，熔合线上不得有大于3mm的裂纹或缺陷。例如：东重核电（5700×56、5350×56）SA516Gr70材料试验要求：180°侧弯试验4个（如果在受拉面的焊缝金属或熔合区出现裂纹，裂纹允许最大长度不超过3mm）。5.3.3冲击试验每一组三个试样应符合以下要求：单个试样的冲击值不低于21J；三个试样的平均值不低于27J；只允许一个值低于规定的平均值。如果三个冲击试样的平均值低于27J，则可再取一组（3个）冲击试样进行试验。合格指标为：前后两组6个冲击式样的平均值应不低于27J，允许有2个试样低于27J，但其中小于21J的只允许有1个。对于奥氏体不锈钢，单个值和平均值应分别不小于30J和40J。例如：东重核电（5700×56、5350×56）SA516Gr70材料试验要求：-20℃焊缝区、热影响区(最后焊道距表面≤2mm)冲击试验各3个（每组3个冲击试验数据的平均值≥27J，只允许1个值低于27J,且≥21J）。5.3.4宏观检验不允许出现裂纹和未熔合。宏观检验所显示的焊道数量和分布，为焊接工艺评定的有效范围提供参考。5.3.5微观检验微观检验不允许出现任何对焊接接头性能不利的显微裂纹和硬化组织。例如：东重核电（5700×56、5350×56）SA516Gr70材料试验：编号为1006-216#（正火），要求检测焊缝低倍组织和金相组织。观察焊缝金属和热影响区的横断面，试验结果如下：试样未发现裂纹、未熔合等缺陷，见图2。                   Fig.2 Macrostruture1×金相组织6#焊缝：铁素体珠光体，见图3。6#熔合区：左边焊缝，右边热影响区，组织为铁素体珠光体，见图4。Fig.3 weldmetal 500×       Fig.4  fussionzone100×5.3.6硬度检验表11给出了最大允许硬度值表11最大允许硬度值钢材种类没有焊后热处理经过焊后热处理碳钢和碳锰钢（第1组合第2组）380320高强钢（第3组）450380钼钢和铬-钼钢（第4组和第5组）380320铬-钼钢（第6组）—350镍合金钢（第9组）第9.1组380300第9.2组450350第9.3组450350例如：见图55.4附加试验5.4.1拉伸和弯曲试验a）如存在下列情况：如试样加工缺陷、试样不正确的装夹、以及操作不当等，试验结果无效，允许重新试验。b）如果试样存在缺陷，但试验结果满足要求，试验结果有效。c）如果试样存在缺陷，且试验结果不满足要求，应在同一试板上重新制备2个试样进行试验，如果试验结果符合要求，则认为试验可以接受。如果试验结果不合格，则应开不符合项报告。5.4.2冲击试验如果冲击试验结果不符合要求，可按5.3.3规定重新试验。如果试验结果仍不满足要求，则开不符合项的报告。5.5试验报告试验报告应同时包含无损检验和破坏性试验结果。尤其在报告中要清晰地注明产品焊接试板的标识。例如：东重核电（5700×56、5350×56）SA516Gr70材料硬度检验位置示意图，见图5：注：①A1、A2、A3，A4、A5、A7，A9、A10、A11，A12、A13、A14之间的距离为0.7mm     （B,C同A）②A6、7、8，B6、7、8，C6、7、8九个点中心与熔合线之间距离小于等于0.5（热影响区中由于焊接引起硬化的区域应增加两个测点）。③1母材，2热影响区，3焊缝金属。图5 1006-216(正火)维氏硬度HV5测试点位置示意图参考文献：1.ASMESA-20/SA-20M  压力容器用钢板通用要求2.ASMESA370     钢制品力学性能试验方法和定义标准3.ASMESA-516/SA-516M 中、低温压力容器用碳钢板（2010版）4.ASMESA-578/SA-578M 特殊用途普通钢板和复合钢板超声直射波检验5.ASTMSA-770/SA-770M 特殊用途钢板板厚方向拉伸试验6.ASTME21      金属材料高温拉伸试验检测方法7.ASTME290      材料的弯曲试验方法8.ASMESA-751     钢制品化学分析方法、实验操作和术语9.GB713-2008     锅炉和压力容器用钢板10.NB/T47016-2011   承压设备产品焊接试件的力学性能