国家标准 GB/T32976一2016 金属材料管横向弯曲试验方法 Metalliematerials一Iuhes一Iranserseendimgtest 2016-08-29发布 2017-07-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32976一2016 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由钢铁工业协会提出本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口本标准起草单位:江苏沪宁钢机股份有限公司、武汉钢铁(集团)公司、上海沪东中华造船(集团)有限公司、江苏锅建金属制品检测有限公司、上海月月潮钢管制造有限公司本标准主要起草人;高继领,朱田强、陈春林、李荣锋、施可扬、马强、股月潮、李水明
GB/T32976一2016 引言随着冶金、船舶,航空、石油,海洋工程、压力容器和建筑钢结构等行业的飞速发展,国内大规格无缝钢管,直缝焊钢管和其他有色金属管应用日益普遍,金属管直径愈来愈大(D>1m),管壁愈来愈厚 T>40mm),通过压扁试验考核金属管工艺性能比较困难,尤其受到试验仪器和其他设备等方面的限制采用金属管横向弯曲试验方法,考核无缝管和焊接管的压扁工艺性能,为大直径厚壁管的设计应用和工程检验提供了依据金属管横向弯曲试验可以代替压扁试验,金属管横向弯曲试样包括弧形试样和矩形试样,因而本标准既是GB/T246的补充,又是GB/T232应用的扩展
GB/T32976一2016 金属材料管横向弯曲试验方法范围本标准规定了金属圆管横向弯曲试验的术语和定义、符号及说明、原理、试验设备、试样、样坏切取及试样制备,试验要求及步骤、结果评定和试验报告本标准适用于外径不小于60mm的金属管(金属管包括无缝圆管和直缝焊圆管)横向弧形试样以及外径不小于400mm的金属管横向矩形试样的弯曲试验其他管可参照执行规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T232 金属材料弯曲试验方法 GB/T246 金属臂压翩试验方法 GB/T2653焊接接头弯曲试验方法 (GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 金属管metaltube 截面为圆环的金属材料管 3.2 横向弧形试样 speimenintrunsyerse ar 沿金属管横向切取的一段圆弧经机加工保持原金属管的弧形试样 3.3 横向矩形试样reetangularspeeimenintransverse 沿金属管横向切取的一段圆弧经机加工后制成的矩形试样正弯facebend 对于横向弧形试样,无缝圆管外表面受拉或直缝焊圆管焊缝外表面受拉的弯曲对横向矩形试样,靠近无缝圆管外表面受拉或靠近直缝焊圆管焊缝外表面受拉的弯曲 3.5 反弯rootbendl 对横向弧形试样,无缝圆管内表面受拉或直缝媒圆管焊缝内表面受拉的弯曲对横向矩形试样,靠近无缝圆管内表面受拉或靠近直缝焊圆管焊缝内表面受拉的弯曲 3.6 侧弯sidebend 横向矩形试样受拉面为直缝焊圆管焊缝横截面的弯曲
GB/T32976一2016 符号及说明本标准使用的符号及相应的说明见表1. 表1符号及说明符号单说明位试样宽度 mm 弯曲压头直径 mm 压扁试验时力作用下两压板之间的距离(压扁高度 mm 横向弧形正弯试样受拉面弧长横向弧形反弯试样受拉面弧长横向矩形正弯试样受拉面长度 mm 横向矩形反弯试样受拉面长度横向矩形侧弯试样长度 mm 支辐间距离试样厚度 mm 管壁公称厚度 mm 试样棱角半径 mm 支半径 mm D 金属管外径 mm 原理将试样置于弯曲装置上,不改变试样加力方向,使之经受弯曲塑性变形,直至达到规定的弯曲角度试验设备金属管横向弯曲试验应在配有两个支和弯曲压头的支轭式弯曲装置的试验机上完成,支和弯曲压头应具有足够的刚度和硬度试样 7.1试样类型按无缝圆管和直缝焊圆管的类别,规定了试样的类型,见表2.
GB/T32976一2016 表2试样的类型试样型号试样名称试样形状 A型无缝圆管横向弧形正弯试样图1 B型无缝圆管横向弧形反弯试样图2 C型无缝圆管横向矩形正弯试样图3 D型无缝圆管横向矩形反弯试样图4 E型直缝焊圆管横向弧形正弯试样图5 F型直缝焊圆管横向弧形反弯试样图6 G型直缝媒圆管横向矩形正弯试样图7 H型直缝炽圆管横向矩形反弯试样图8 型直缝炽圆管横向矩形侧弯试样图9 7.2试样形状 7.2.1A型试样形状见图1 说明: 试样宽度; 试样受拉面弧长; 试样棱角半径试样厚度图1A型试样示意图 B型试样形状见图2 7.2.2 说明试样宽度试样受拉面孤长; e 试样棱角半径; 试样厚度图2B型试样示意图
GB/T32976一2016 7.2.3C型试样形状见图3 说明试样宽度; 试样受拉面长度; 试样棱角半径; 试样厚度图3C型试样示意图 7.2.4D型试样形状见图4 说明 -试样宽度; 试样受拉面长度; 试样棱角半径试样厚度图4D型试样示意图 7.2.5E型试样形状见图5 姐缝说明试样宽度; 试样受拉面弧长; 试样棱角半径; 试样厚度图5E型试样示意图 7.2.6F型试样形状见图6
GB/T32976一2016 继说明试样宽度！试样受拉面弧长; 试样棱角半径试样厚度图6F型试样示意图 7.2.7G型试样形状见图7 州缝说明: 试样宽度试样受拉面长度; 试样棱角半径; 试样厚度图7G型试样示意图 7.2.8H型试样形状见图8. 缝说明: 试样宽度 -试样受拉面长度试样棱角半径; 试样厚度图8H型试样示意图 7.2.91型试样形状见图9 焊纤说明试样宽度试样长度试样棱角半径试样厚度图9】型试样示意图
GB/T32976一2016 7.3试样尺寸 7.3.1 -般规定试样尺寸应符合相关金属管产品标准规定,如产品标准未具体规定,则应符合7.3.2、7.3.3和7.3.4 的要求 7.3.2试样厚度 7.3.2.1当管壁厚度T不大于25mm时,A型,B型,E型和F型试样厚度应为管壁厚度T 当管壁厚度丁大于25mm时.A型和E型试样可从管壁内表面减薄至25mm,B型和下F型试样可从管壁外表面减薄至25" mm C型 7.3.2.2C型、D型,G型和H型试样厚度应加工到满足试验要求的最大厚度,但不超过25mm 和G型试样受拉面应尽量靠近管壁外表面,D型和H型试样受拉面应尽量靠近管壁内表面 7.3.2.3I型试样厚度应为10mm 7.3.3试样宽度试样宽度应在20mm一50mm之间对于】型试样,其试样宽度尽量接近全厚度,当金属圆管壁厚超过50mm时,允许以一组试样代替注:一组试样是指金属管的厚度方向截取的覆盖全厚度的一组I型试样 7.3.4试样长度 7.3.4.1横向弧形试样受拉面弧长应根据试样厚度、弯曲压头直径和使用的试验设备确定,A型和E型试样可按式(1)计算,B型和F型试样可按式(2)计算十(4080 ( 牛a l1= 十 2R十(4080 2 s(u十3) l= 式中 -横向弧形正弯试样受拉面弧长,单位为毫米(mm); 横向弧形反弯试样受拉面弧长,单位为毫米(mm):; 弯曲压头直径,单位为毫米(mm); 试样厚度,单位为毫米(mm). 支锯半径,单位为毫米(mm) R 7.3.4.2C型和G型,D型和H型及I型试样长度应根据试样厚度、弯曲压头直径和使用的试验设备确定,并应分别符合式(3),式(4)和式(5)的要求,且应满足相关标准规定 3 >d十3+2R >d十3十2R >d十3十2R 式中: 横向矩形正弯试样受拉面长度,单位为毫米(mm); 横向矩形反弯试样受拉面长度,单位为毫米(mm); 横向矩形侧弯试样受拉面长度,单位为毫米(m m; -弯曲压头直径,单位为毫米(n mm;
GB/T32976一2016 试样厚度,单位为毫米(n mm 支轭半径,单位为毫米(mm). 样坯切取及试样制备 8.1样坯切取 8.1.1应按金属管相关产品标准规定,从外观检验合格的金属管上切取样坯,如产品标准未具体规定，则切取位置应按8.1.2和8.1.3的要求,切取方法应按GB/T232,GB/T2653和GB/T2975规定 A型和B型及E型和F型试样样坯切取分别按图10及图12规定 8.1.2 C型和D型,G型及H型试样样坯切取分别按图11,图13及图14规定，I型试样样坯切取按 8.1.3 图15规定,也可以截取圆弧段压平后切取 B型试样样坯 D型试样样坯 A型试样样坯 c型试样样坯图10A型和B型试样样坯切取位置图11C型和D型试样样坯切取位置样坯样坯缝缝图12E型或下型试样样坯切取位置图13G型试样样坯切取位置
GB/T32976一2016 样坯样坯缝州缝图14H型试样样坯切取位置" 图15I型试样样坯切取位置 8.2试样制备 8.2.1一般规定 8.2.1.1若有关产品标准没有明确规定试样的制备方法,则按本标准规定制备 8.2.1.2试样弯曲外表面倒圆时,不应形成影响试验结果的横向毛刺、伤痕或刻痕,倒圆半径1mm一2mm 8.2.1.3试样加工最后工序的表面制备应采用机加工或磨削,加工后的表面粗糙度不应高于12.5Am，试样表面应没有横向划痕和其他可见缺陷 8.2.2弧形试样的制备 8.2.2.1A型试样应按7.3和图1的要求制备,当从管壁内表面减薄管壁厚度时,试样弧形外表面应保留管壁原外表面 8.2.2.2B型试样应按7.3和图2的要求制备,当从管壁外表面减薄管壁厚度时,试样弧形内表面应保留管壁原内表面 8223E型试样应按了.3和阁百要求制备当从管壁内表面诚管壁厚度时,试样狐形外表面应保留管壁原外表面,试样焊缝表面应加工到与弧形表面圆滑过渡,焊缝应居试样中部 8.2.2.4下型试样应按7.3和图6要求制备,当从管壁外表面减薄管壁厚度时,试样弧形内表面应保留管壁原内表面,试样焊缝表面应加工到与弧形表面圆滑过渡,煤缝应居试样中部 8.2.2.5A型.B型,E型和F型试样弯曲外表面倒圆加工方向应沿圆弧方向 8.2.3矩形试样的制备 8.2.3.1C型试样应按7.3和图3要求制备,弯曲受拉面应标记 8.2.3.2D型试样应按7.3和图4要求制备,弯曲受拉面应标记 8.2.3.3G型试样应按7.3和图7要求制备,焊缝应居试样中部并与母材齐平,弯曲受拉面应标记 8.2.3.4H型试样应按7.3和图8要求制备,焊缝应居试样中部并与母材齐平,弯曲受拉面应标记 8.2.3.5I型试样应按7.3和图9要求制备,焊缝应居试样中部并与母材齐平 C型,D型,G型、,H型和I型试样弯曲外表面倒圆加工方向应平行于试样纵轴 8.2.3.6 试验要求及步骤试验要求 9.1 9.1.1试验一般应在10C一35C室温范围内进行对温度要求严格的试验,试验温度应为(23土5)
GB/T32976一2016 或按相关产品技术条件规定 9.1.2弯曲压头直径应按金属管产品标准规定,当用金属管横向弯曲试验代替压扁试验时,弯曲压头直径的选取,参见附录A g.13两支棍间距离应为(d十3a)主 g.1.4支轭和弯曲压头的长度应大于试样宽度 9.1.5在试验设备载荷作用下,试样应绕着弯曲压头平缓地进行弯曲当出现争议时,试验速率应为 1士0.2)mm/s 9.2试验步骤 9.2.1A型试样应按图16进行正弯试验说明弯曲压头直径; d 支锯间距离图16A型试样正弯试验示意图 9.2.2B型试样应按图17进行反弯试验也可采用压平后进行反弯试验(参见附录B) 说明弯曲压头直径; 支轭间距离图17B型试样反弯试验示意图
GB/T32976一2016 9.2.3C型试样应按图18所示进行正弯试验说明: 弯曲压头直径; 支辗间距离图18C型试样正弯试验示意图 9.2.4D型试样应按图19进行反弯试验说明: 弯曲压头直径; 支辐间距离图19D型试样反弯试验示意图 9.2.5E型试样应按图16方法进行正弯试验,试样焊缝中心应位于两支的轴心连线中点处 9.2.6F型试样应按图17方法进行反弯试验,试样焊缝中心应位于两支轭的轴心连线中点处 9.2.7G型试样应按图18方法进行正弯试验,试样焊缝中心应位于两支辐的轴心连线中点处 9.2.8H型试样应按图19方法进行反弯试验,试样焊缝中心应位于两支锯的轴心连线中点处 9.2.9】型试样应按图20方法进行侧弯试验,试样焊缝中心应位于两支间的轴心连线中点处 10o
GB/T32976一2016 说明: 弯曲压头直径; d ！支辐间距离图20I型试样侧弯试验示意图 9.2.10金属管横向弯曲试验的弯曲角度应按相关产品标准规定,弯曲角度的测量应按GB/T232的规定 9.2.11当试样弯曲角度达到180°时,金属管横向弧形试样应弯曲到弯曲压头轴心低于两支辗轴心连线,如图21和图22所示金属管横向矩形试样应弯曲到试样两端部平行,如图23所示图21横向弧形试样正弯180"示意图图22横向弧形试样反弯180"示意图 11
GB/T32976一2016 图23横向矩形试样弯曲180"示意图 9.2.12直缝焊圆管横向试样弯曲角达到180°时,试样焊缝中心应位于两支辐轴心连线的中点垂直处结果评定 1 10.1应按金属管产品标准的要求评定弯曲试验结果 10.2如有关标准未规定具体要求,弯曲试验后不使用放大仪器观察,无缝圆管试样弯曲外表面无目视可见裂纹或其他缺陷,应评定为试验合格直缝焊圆管试样弯曲外表面和侧面无长度大于或等于 3mm 1的裂纹或其他缺陷,应评定为试验合格 11 试验报告试验报告至少应包括下列信息: a)本标准编号; 金属管的名称和尺寸规格; b 金属管材牌号; c) d 试样标识，试样类型和尺寸 e f试验条件(弯曲压头直径和弯曲角度); g试验结果 12
GB/T32976一2016 附录A 资料性附录金属管横向弯曲试验代替压扁试验时弧形试样弯曲压头直径的选取当用金属管横向弯曲试验代替按GB/T246进行压扁试验时,弧形试样弯曲压头直径按式(A.1)和式(A.2)确定当T<25.!=丁时 A.1) dl=h一31 当T>25，=25时一3T d= ×25 A.2 式中: -弯曲压头直径,单位为毫米(mm); -压扁高度,单位为毫米(mm); 试样厚度,单位为毫米(mm); 管壁公称厚度,单位为毫米(t mm 13
GB/T32976一2016 附录 B 资料性附录金属管横向弧形试样压平后反弯试验 B.1当金属管横向弧形试样直接反弯不便时,可采用压平弧形试样后反弯 B.2金属管横向弧形试样压平后反弯试验见图B.1,金属管横向弧形试样压平后反弯180"试验见图B.2 说明: 弯曲压头直径; 支辗间距离图B.1金属管横向弧形试样压平后反弯试验示意图图B.2金属管横向弧形试样压平后反弯180"示意图 14
GB/T32976一2016 参考文献 [1]CB/T3522一1993船用钢管横向弯曲试验方法 [2]Speciicationfor LinePipe.APspec5Llltrdl

金属材料管横向弯曲试验方法GB/T32976-2016

金属材料管道是各种工业生产中经常使用的一种材质，在长时间使用过程中其机械性能、耐久性等指标都至关重要。金属材料管道的横向弯曲试验就是一个用来衡量其机械性能的重要指标之一。在国内，GB/T32976-2016标准规定了金属材料管道横向弯曲试验的方法和技术要求。

横向弯曲试验设备

进行金属材料管道横向弯曲试验需要使用一些特殊的设备，包括：管子支撑装置、千斤顶、钢尺、量角器等。其中，管子支撑装置是由两个相对放置的支撑装置组成，可以固定管子进行试验，以防止其在试验过程中出现不稳定情况。

横向弯曲试验方法

GB/T32976-2016标准规定了两种横向弯曲试验方法：简单支撑法和自由端支撑法。其中，简单支撑法适用于金属材料管道的直径小于100mm、壁厚小于等于20mm，并且长度大于等于5倍直径；自由端支撑法适用于金属材料管道的直径大于等于100mm、壁厚大于20mm，并且长度大于等于3.5倍直径。在测试之前，还需要根据实际情况选择合适的千斤顶型号和量角器精度等级。

简单支撑法

简单支撑法是指将管子固定在两个支撑架上，并在管子中央加载力，使得管子在弯曲时只能在两个支撑点上运动。具体步骤如下：

将管子放在两个支撑架上，保证管子水平放置；
将千斤顶按照要求安装在管子的中央处；
用钢尺测得千斤顶下端与管子中心线垂直距离，并调整千斤顶位置，使其下端与管子中心线重合；
每次加载力增加5kN，记录管子的弯曲角度和加载力值；
直至管子破裂或达到最大载荷，停止测试。

自由端支撑法

自由端支撑法是指将管子固定在两个支撑架上，但仅在一侧支撑点上加载力，使得管子在弯曲时只能在一侧支撑点和对侧自由端上运动。具体步骤如下：

将管子放在两个支撑架上，保证管子水平放置；
将千斤顶按照要求安装在管子的中央处；
用钢尺测得千斤顶下端与管子中心线垂直距离，并调整千斤顶位置，使其下端与管子中心线重合；
每次加载力增加5kN，记录管子的弯曲角度和加载力值；
当管子的自由端位移达到规定值时，停止测试。

试验结果分析

进行横向弯曲试验之后，我们需要对试验结果进行分析和评估。主要包括以下几个方面：

管子的最大负荷；
管子的断裂形态；
管子的弯曲性能指标，如剩余弯曲角度等。

结论

金属材料管道的横向弯曲试验是衡量其机械性能的重要手段。根据GB/T32976-2016标准，我们可以选择简单支撑法或自由端支撑法进行试验。通过对试验结果的分析和评估，可以得出管子的弯曲性能指标，为其在工业生产中的应用提供参考依据。