焊缝硬度测试

一.业务介绍

焊缝硬度测试主要是对焊接接头及其热影响区的硬度进行测量，以评估焊缝的力学性能和质量。在焊接过程中，由于焊接热循环的作用，焊缝及热影响区的组织和性能会发生变化，硬度作为材料抵抗局部变形的能力指标，能够直观地反映这些变化。通过硬度测试，可以判断焊缝是否存在硬度异常，如过硬或过软的区域，进而分析焊接工艺是否合理，是否存在焊接缺陷或组织不均匀等问题。

二.检测方法

1.布氏硬度测试

将一定直径的硬质合金球，以规定的试验力压入被测焊缝表面，保持规定时间后，测量压痕直径，根据压痕直径大小计算出布氏硬度值。这种方法适用于测量焊缝及热影响区较软的材料，所得硬度值比较稳定，重复性好。

2.洛氏硬度测试

采用金刚石圆锥或硬质合金球作为压头，先施加初始试验力，再施加主试验力，根据压头压入被测焊缝表面的深度来确定洛氏硬度值。洛氏硬度测试操作简便、迅速，可直接从硬度计的表盘上读出硬度值，常用于测量硬度较高的焊缝材料。

3.维氏硬度测试

以相对面夹角为 136° 的正四棱锥金刚石压头，在规定的试验力作用下压入被测焊缝表面，保持规定时间后，测量压痕对角线长度，通过计算得出维氏硬度值。维氏硬度测试的优点是压痕小，对被测物体表面损伤小，可用于测量焊缝及热影响区不同部位的微小区域硬度，尤其适用于研究焊缝组织的微观硬度变化。

三.检测范围

1.金属结构件焊接

如桥梁、建筑钢结构等，通过焊缝硬度测试可以检查焊接质量，确保结构件在使用过程中能够承受设计荷载，防止因焊缝硬度异常导致结构失效。

2.机械零部件焊接

像发动机缸体、齿轮箱等机械零部件的焊接部位，硬度测试有助于保证焊接接头的强度和耐磨性，满足零部件的工作要求，提高机械设备的可靠性和使用寿命。

3.管道焊接

在石油、化工、电力等行业的管道焊接中，焊缝硬度测试是检验焊接质量的重要手段，可防止因硬度不均匀引起的管道腐蚀、泄漏等问题，保障管道系统的安全运行。

四.检测标准

1.国际标准

ISO 6506 系列标准，包括 ISO 6506-1《金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分：试验方法》、ISO 6506-2《金属材料 布氏硬度试验 第 2 部分：硬度计的检验与校准》等，对布氏硬度测试的方法、设备、操作流程等进行了详细规定。ISO 6508 系列标准针对洛氏硬度测试，ISO 6507 系列标准针对维氏硬度测试，都为全球范围内的硬度测试提供了统一的规范。

2.国家标准

GB/T 231.1《金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分：试验方法》等同采用 ISO 6506-1，规定了布氏硬度测试的具体要求。GB/T 230.1《金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分：试验方法》与 ISO 6508-1 相对应，GB/T 4340.1《金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分：试验方法》等同于 ISO 6507-1，这些标准结合国内实际情况，进一步明确了硬度测试在国内的应用规范。

3.行业标准

如 JB/T 7946.5《电阻点焊 点焊接头硬度试验方法》，专门针对电阻点焊的点焊接头硬度测试给出了详细的方法和要求，适用于机械制造等行业中电阻点焊的质量控制。