ГОСТ 26389-84

ГОСТ 26389-84 З'єднання зварені. Методи випробувань на опірність утворенню гарячих тріщин при зварюванні плавленням

ГОСТ 26389-84

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СПОЛУКИ ЗВАРНІ

Методи випробувань на опірність утворенню гарячих тріщин
при зварюванні плавленням

Welded joints. Test methods on resistance to shrinkage crack formation
під fusion welding

ОКСТУ 0909

Строк дії з 01.01.86
до 01.01.91*
_______________________
* Див. ярлик «Примітки».

Розроблено Міністерством вищої та середньої спеціальної освіти СРСР

ВИКОНАВЦІ

Г. А.Миколаїв, Ю. Н. Сахаров , Б. Ф. Якушин , А. І. Місюров , А.І.Дєєв

ВНЕСЕН Міністерством вищої та середньої спеціальної освіти СРСР

Член Колегії Д. І. Рижонков

ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 20 грудня 1984 р. N 4833


Даний стандарт встановлює методи випробувань на опірність утворенню гарячих тріщин металу шва та зони сплавлення зварних з'єднань конструкційних сплавів товщиною 1,5 мм і більше за всіх способів зварювання плавленням та імітації зварювального термічного циклу.

Сутність методів полягає у високотемпературній деформації металу в процесі зварювання до утворення тріщин під дією зовнішніх сил, створюваних випробувальною машиною (машинні методи), або під дією внутрішніх сил від усадки шва та форми-зміни елементів, що зварюються (технологічні методи).

Методи випробувань, передбачені цим стандартом, застосовують при проведенні дослідницьких випробувань з оцінки зварюваності металу.

Терміни, що застосовуються у стандарті, їх позначення, а також їх пояснення наведені у довідковому додатку 1.

1. МЕТОДИ ВИПРОБУВАННЯ

1.1. Машинні методи застосовують при випробуваннях на опір металу шва зразка та зони його сплавлення утворенню тріщин окремих видів для вибору оптимального хімічного складу шва та режиму зварювання.

При машинних випробуваннях випробуваний метал шва та зони сплавлення деформують додатком зовнішнього навантаження для визначення порівняльно-кількісних показників: критичного темпу та критичної швидкості розтягування, при яких відбувається утворення тріщин. Призначення показників наведено у табл.1.

Таблиця 1

Машинні методи застосовують при розбіжностях щодо якості зварних сполук.

Машинні методи передбачають:

випробування зварюваних зразків на розтяг;

випробування зварюваних зразків на вигин;

випробування зразків з імітацією зварювального циклу на розтяг.

Випробування зварюваних зразків застосовують для оцінки опірності тріщинам металу шва, що кристалізується, а зразків з імітацією зварювального циклу - для металу зони оплавлення зварних з'єднань.

1.2. Технологічні методи передбачають виготовлення з випробуваного металу типових зварних вузлів, конструкція та технологія зварювання яких зумовлює підвищені значення темпу високотемпературних деформацій, що призводять до утворення тріщин. Порівняльно-кількісну оцінку опірності металу шва та зони сплавлення утворенню тріщин роблять умовними показниками, наведеними в табл.1.

2. МЕТОДИ ВІДБОРУ ЗРАЗКІВ

2.1. Для машинних випробувань форма, розміри зразків, що зварюються наведені на рис.1-7, а зразка з імітацією зварювального циклу - на рис.8.

Тип 1

1 - пластина з прорізом; 2 - пластина; 3 - пластина з отвором; 4 - технологічна планка

Чорт.1


Тип 2

Чорт.2


Тип 3

Чорт.3


Тип 4

1 - пластина; 2 - технологічна планка

Чорт.4


Тип 5

1 - куточок (зварний); 2 - пластина; 3 - технологічна планка

Чорт.5


Тип 6

Чорт.6


Тип 7

1 - пластина

Чорт.7


Тип 8

Чорт.8

Форму зразка та схему деформування вибирають за табл.2 залежно від товщини основного металу, способу зварювання, об'єкта випробування та орієнтації тріщин, які необхідно відтворити під час випробувань.

Таблиця 2

________________
* Позначення:

А — автоматичне зварювання під флюсом, ІН — зварювання електродами, що не плавляться в інертних газах, ІНп — зварювання електродом з присадкою, що не плавиться, ІП — зварювання електродом, що плавиться, в інертних газах, УП — зварювання плавящимся електродом у вуглекислому газі, ЕЛ — ручна електронно-променеве зварювання, ЛЗ — лазерне зварювання, ЕШС — електрошлакове зварювання.

2.1.1. При випробуванні металу шва, отриманого розплавленням кромок зразків, вибирають зразки типу 1 і 2, зварювання яких проводиться без присадки або з присадкою, що відповідає основному металу за хімічним складом.

2.1.2. Для випробування металу шва, отриманого при змішуванні основного, присадкового або електродного металу застосовують зразки типу 1-7, при зварюванні яких використовують відповідні основному металу зварювальні матеріали (електроди, присадки, флюси, гази та ін.).

2.1.3. При визначенні опірності утворенню тріщин для електродних або присадних зварювальних матеріалів безвідносно до основного металу при однопрохідному зварюванні застосовують зразки типу 4, 5, 7, якщо вони мають на кромках, що зварюються, наплавлення не менше трьох шарів матеріалами, які підлягають випробуванням.

При однаковій марці основного та електродного (присадного) металу наплавлення на кромку допускається не проводити.

2.1.4. Для випробування металу шва на опірність утворенню тріщин при багатопрохідному зварюванні застосовують зразок типу 7 б попередньо зварений електродом досліджуваного складу за один прохід.

Для випробування при зварюванні різнорідних сплавів застосовують складові зразки типу 1, 3, 4, 5, а також складові технологічні планки, ліві та праві частини яких виготовлені з сплавів, що зварюються, випробуваних складів.

2.1.5. Зразки типу 1, 2, 8 вирізають відповідно до рис.1, 2, 8 із сортового, листового та трубного прокатів таким чином, щоб деформація при випробуваннях проводилася поперек напрямку прокату. Крім цього, зразки типу 8 вирізають із зварних заготовок, причому вісь зварного шва повинна збігатися з центром шийки зразка.

Зразки типу 2-7 вирізають з урахуванням напрямку прокату або з поковок та виливків з урахуванням способу виготовлення під час випробувань.

Порівняними можуть бути результати, отримані на зразках однакової товщини.

2.1.6. При виготовленні зразків типу 4, 5, 7 з наплавленими кромками проводять механічну, а при необхідності і термічну обробку наплавлених зразків, із зазначенням протоколу виду обробки.

2.1.7. Кожна частина складеного зразка типу 1, 3, 4, 5, 7, а також кожна половина цілих зразків типу 1, 2, 6, 8 повинні мати маркування в частині зразка, не підданого нагріванню при випробуваннях.

2.1.8. При визначенні показників опірності утворенню гарячих тріщин повинно бути приготовлено 15 пар складових зразків або 15 штук зразків зразків типу 2, 6 або 25 штук зразків типу 8.

2.1.9. Допускається дворазове використання зразків типу 1, 3-7, якщо після випробування та механічного поділу вони відповідають вимогам рис.1, 3-7, при цьому шов формується між кромками, що не піддавалися зварюванню.

2.2. При технологічних випробуваннях застосовують зразки типу:

9 - з круговим швом (чорт.9);

10 - з різною шириною (чорт.10);

11 - з тавровим швом (чорт.11);

12 - з канавками (чорт.12).

Тип 9

1 - пластина; 2 - диск; 3 - пластина з кільцевою канавкою; 4 - пластина зі шліфованими торцями

Чорт.9

Тип 10

1 - пластина; 2 - технологічна планка

Чорт.10

Тип 11

1 - стінка; 2 - полиця; 3 - косинка

Чорт.11

Тип 12

1 - пластина з канавками; 2 - жорстка плита

Чорт.12

Зразок вибирають по табл.3 залежно від товщини основного металу, способу зварювання та об'єкта випробування.

Таблиця 3

2.2.1. Зразки типу 9-12 вирізають відповідно до рис.9-12 з листового прокату незалежно від напрямку прокату.

Зразки типу 9 виготовляють у вигляді квадратної пластини з центральним отвором і вставленим диском (зразок типу 9 ) або без отвору, але з кільцевою проточкою (зразок типу 9 б ), а також у вигляді квадратної пластини з кільцевою проточкою, складеною з чотирьох пластин одного розміру зі шліфованими торцями, скріплених чотирма монтажними швами з двох сторін (зразок типу 9 в ).

Зразки типу 10 вирізають у вигляді комплекту із серії зразків, що відрізняються по ширині в межах від 40 до 200 мм для дугового зварювання та від 10 до 40 мм для променевого зварювання незалежно від товщини. Допускається при променевому зварюванні застосування складових зразків, скріплених у центрі монтажним швом довжиною 50 мм з двох сторін.

При виготовленні зразка типу 12 завтовшки 60 мм і більше не потрібно приварювання до жорсткої плити, а при товщині 70 мм і більше допускається вирізка канавок з двох сторін зразка.

Зразки типу 9-12 можуть бути виготовлені шляхом кування, лиття або зварювання з урахуванням способу при випробуваннях.

Кожна частина складеного зразка повинна мати маркування в частині зразка, що не піддається нагріванню або розплавленню при зварюванні.

2.2.2. Зразки типу 9-12 виготовляють у такій кількості: зразки типу 9 - 5 шт.; 10 - 1 комплект; 11 - 3 шт.; 12 - 1 шт.

2.2.3. Складові частини зразка типу 9 скріплюють двома прихватками, розташованими в діаметральній площині.

До зразків типу 10 10 б приварюють відповідно до рис.10 технологічні планки, виготовлені з матеріалу тієї ж марки, що і зразок. При ЕЛЗ та ЛЗ зварювання ведуть без технологічних планок.

Косинки зразка типу 11 і плита зразка типу 12 можуть бути виготовлені з металу, що відрізняється за складом випробуваного.

Зварювання монтажних швів зразків типу 9 11 і 12 проводять електродами, що забезпечують якісні шви заданого катета безвідносно до хімічного складу випробуваного шва.

2.2.4. Канавки на зразках типу 9, 10 та 12 можуть бути виготовлені у вигляді пазів; при цьому випробування відносять до зварювання по щілинній обробці.

3. АПАРАТУРА

3.1. Для машинних випробувань застосовують універсальні машини за ГОСТ 15533-80 та ГОСТ 7855-84 , а також машини, що задовольняють наступним вимогам:

забезпечувати суміщення зварювальних процесів, наведених у табл.2, або імітації зварювального циклу з деформуванням зразків типу 1-8 або динамічне деформування зі швидкістю не менше 1·10 м/с;

податливість (відносне переміщення захватів машини) має перевищувати 1·10 м на кожні 10 кН зусилля, що розтягує;

забезпечувати досягнення заданої швидкості деформування та її припинення зі швидкодією 1,0 с;

мати пристосування для розтягування та згинання зразків, наведених на рис.1-8, причому швидкість відносного переміщення захватів повинна змінюватися плавно або ступінчасто з кроком 5-10% в діапазоні від 1·10 до 2·10 м/с. Допускається проводити розтяг зразків шляхом їх відносного обертання з плавним зниженням швидкості розтягу по довжині шва;

мати пристрої для електроконтактного або індукційного нагріву зразків типу 8 зі швидкістю не менше 200 °C/c до температури солідусу, без руйнування зразка та спотворення його розмірів;

пристосування до машин, що використовуються для закріплення зразків, не повинні допускати переміщення та повороту зразків у захватах під час випробувань;

мати деформометр механічного або індукційного типу з похибкою трохи більше 2·10 м для тарування та контролю швидкості деформації при випробуваннях, а також для вимірювання температурного подовження зразків типу 8;

мати прилад для реєстрації термічного циклу зварювання класу точності 0,5 зі швидкодією 1,0 с.

3.2. Для технологічних випробувань застосовують пристосування, що виключає кутову деформацію зразків у процесі зварювання та забезпечує формування зворотного валика при зварюванні зразків типу 9 та 10 із сталі на мідній підкладці, а з легких сплавів - на підкладці із сталі аустенітного класу.

4. ПІДГОТОВКА ДО ВИПРОБУВАНЬ

4.1. Зразки, що зварюються, очищають від оксидів і жирових забруднень способами, передбаченими в технологічних процесах зварювання конструкцій зі сплавів тієї ж марки.

4.2. Зварювальні матеріали (електроди, захисні гази, флюси, зварювальні дроти) готують за технічною документацією, затвердженою в установленому порядку.

4.3. Зразки типу 1 б , 3, 4, 5, 10 і 10 б збирають з технологічними планками шляхом установки зварювальних прихваток по рис.1, 3, 4, 5, 8 з наступним зашліфуванням.

4.4. Перевіряють відповідність машини вимогам п. 3.1.

4.5. Налаштовують зварювальне джерело на заданий режим зварювання, а джерело для імітації циклу на задану швидкість нагріву зразка.

5. ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ

5.1. При машинних випробуваннях зразки типу 1-7, виготовлені за пп.2.1-2.1.4 у кількості, зазначеній у п. 2.1.8, по черзі закріплюють у захватах випробувальної машини та проводять зварювання складових або проплавлення цілих зразків з одночасним розтягуванням або вигином за схемою триточкового вигину або вигином на оправці. Схеми навантаження зразків наведено у довідковому додатку 2.

Зварювання зразків типу 1 , 2, 7 починають і закінчують за межами випробуваної зони шва, визначеної надрізом, або стиком зразків (7 та 7 б ). Для зразків типу 1б , 3, 4 і 5 зварювання починають і закінчують на технологічних планках. Для зразка типу 6 зварювання починають і закінчують з відривом 0,025 м від кромки зразка.

5.1.1. Зварювання зразків виконують у режимах, представлених у табл.4; для зразків типу 1-3 силу зварювального струму вибирають за умови повного проплавлення, одержання шва і зворотного валика, на формуючій підкладці, розміри яких відповідають рис.1-3. Для зразків типу 4, 5, 7 потужність зварювальної дуги вибирають за умови отримання заданої ширини та висоти шва по рис.4-7. Зразок типу 6 проплавляють на товщини по черт.6.

5.1.2. При оцінці опірності утворенню гарячим тріщинам з метою вибору режиму зварювання змінюють швидкість зварювання, а силу струму та напругу на дузі вибирають відповідно п. 5.1.1.

5.1.3. Механізм деформування при зварюванні зразків типу 1 2, 7 включають в момент поєднання осі електрода з площиною, перпендикулярної осі шва і проходить через вершину надрізу або стик зразка. Для зразків типів 1 б , 3, 4 і 5 включення машини проводять після проходження осі електрода через стик зразків з технологічною планкою і переміщення вздовж кромок, що зварюються, випробуваних зразків на відстань 20 мм. Зразки типу 6 піддають динамічному вигину на оправці в момент виходу осі електрода на середину зразка.

5.1.4. Тривалість деформації випробуваного металу повинна в 1,2-1,5 разів перевищувати час перебування металу в температурному інтервалі крихкості, за винятком динамічного випробування деформуванням (див. табл.4). При зварюванні в режимах, вказаних у табл.4, деформування припиняють при досягненні 2/3 температури солідусу. Допускається призначення часу деформації за результатами випробування п. 5.1, при яких послідовно збільшують час деформації. Вибирають час, у якому немає подальшого зниження показника.

Таблиця 4

5.1.5. При випробуванні першого зразка серії визначається швидкість деформації 2·10 -4 · 10 м/с.

5.1.6. Після припинення процесу зварювання та розтягування зразок вилучають із захватів, для чого проводять зворотний хід активного захоплення до появи зазорів між захватами та зразком.

5.1.7. Випробуваний зразок піддають огляду для встановлення якості формування шва та виявлення тріщин, що виходять на поверхню.

Огляд металу шва та зони сплавлення проводять з обох боків зразка при 10-кратному збільшенні.

На зварних зразках не повинно бути:

пропалів за довжиною зразків та у місцях їх поєднання з технологічними планками;

зміщення осі шва від лінії стику зразків більш ніж на 20%;

непровару або відхилення ширини шва з боку кореня більш ніж на 20% від заданої (для зразків типу 1-3).

Зразки, які відповідають цим вимогам, бракуються.

5.1.8. Тріщини, що виходять на поверхню зварного зразка, вважають гарячими, що утворилися в результаті випробування, якщо вони розташовані впоперек напрямку деформування зварного з'єднання.

5.1.9. Зразок, на поверхні якого не виявлено тріщин, згинають за допомогою преса та повторно оглядають для виявлення прихованих тріщин. Зразки типу 1, 3, 6 вигинають на 30° вздовж осі шва, а зразок типу 2 - упоперек осі шва таким чином, щоб посилення шва знаходилося в розтягнутій зоні. Зразки типу 4, 5, 7 повністю руйнують таким чином, щоб посилення шва знаходилося в стиснутій зоні.

5.1.10. Тріщини, виявлені на поверхні шва та в зоні сплаву після вигину, також вважають гарячими. Ознакою гарячих тріщин служать окислені зони в зламі, або зони, вкриті плівкою шлаку. Враховують тріщини площею понад 1 мм. або довжиною понад 0,2 мм.

За наявності на поверхні зламу неокислених слідів міжкристалічного руйнування, що не виходять на поверхню шва, повторюють випробування, але після огляду зразок піддають неруйнівним методам контролю.

Якщо наявність тріщин підтверджується неруйнівними методами контролю, їх вважають гарячими, що виникли при випробуваннях.

5.1.11. Не враховують тріщини, що виникли у стику зразка з технологічною планкою та на технологічних планках. Тріщини в кратерах на зразках типу 1, 7 підлягають реєстрації протоколі випробувань.

5.1.12. За відсутності тріщин у першому зразку швидкість розтягування збільшують на 40-50%, а за їх наявності зменшують на таку ж величину до появи протилежного результату, встановленого за пп.5.1.8-5.1.11. При цьому режим зварювання та схему випробування зберігають незмінними. При випробуванні зразка 6 типу змінюють величину деформації за рахунок зміни радіуса оправки.

5.1.13. В результаті випробування 10-15 зразків за п. 5.1.12 знаходять дві швидкості, що відрізняються на 5-10%. При більшій з них періодично утворюються тріщини (не менше ніж у 4-х зразках із 5-ти випробуваних), а при меншій — не утворюються тріщини (не менш як у 3-х зразках). У діапазоні між цими швидкостями вибирають три мінімальні значення, при яких утворилися тріщини, і визначають середнє арифметичне з точністю до 0,000001 м/с. Це значення вважають критичною швидкістю розтягування ( ) та приймають за порівняльний показник опірності металу утворенню тріщин при заданому термічному циклі зварювання. При випробуванні зразка типу 6 так само визначають мінімальну пластичність в температурному інтервалі крихкості.

5.1.14. Запис зварювального циклу роблять за допомогою приладу за п. 3.1. Термопара при цьому вводиться в середню частину зварювальної ванни на глибину 2-3 мм, а середню швидкість охолодження визначають в інтервалі 100 °C, що прилягає знизу до температури солідуса. Значення температури солідуса наведені у табл.4.

5.1.15. Для випробування металу шва на опірність утворенню тріщин при багатопрохідному зварюванні зразок типу 7 б зі зварним швом, приготований за п. 2.1.4, проплавляють електродом, що не плавиться на частину його висоти та деформують вигином за пп.5.1-5.1.4.

Швидкість переплаву вибирають по табл.4 для електрода, що не плавиться, силу струму - по п. 5.1.1, а час деформації приймають рівним 15 с.

5.1.16. Про наявність тріщин судять за появою в нерозплавлюваній частині шва зон крихкого зламу за п. 5.1.10.

5.1.17. Випробування розтягуванням з імітацією зварювального циклу проводять у фазі охолодження на зразках типу 8, що піддаються електроконтактному або індукційному нагріванню та деформуванню за допомогою машин за п. 3.1.

5.1.18. Для вимірювання температури циклу приварюють на поверхню зразка у перерізі термопару. Допускається зачеканювання, для чого використовують зразки з отвором.

Запис термічного циклу провадять за допомогою приладу (п. 3.1).

5.1.19. Випробування проводять за етапами:

знаходження температури максимального нагрівання ;

вимірювання середньої швидкості укорочення зразка на етапі охолодження від до ;

визначення критичної швидкості машинного розтягування .

5.1.20. За приймають температуру руйнування зразка під напругою, вказаною в табл.4, на етапі нагрівання зі швидкістю, наведеною в табл.5.

Таблиця 5

Параметри циклу, що імітується, для зразків типу 8

Величину визначають за укорочення зразка за час охолодження від до у вільному стані:

.

Критичну швидкість машинного розтягування визначають на етапі охолодження від до за пп.5.1.12, 5.1.13 та контролюють наявність тріщин за п. 5.1.10.

5.1.21. Випробування для металу зони сплавлення різного хімічного складу проводять при незмінній швидкості нагрівання та охолодження зразків, значення яких вибирають по табл.5 відповідно до способу зварювання, цикл якого імітують при випробуваннях. визначають за п. 5.1.20.

Випробування для металу зони сплавлення при різних способах зварювання проводять на зразках з одного сплаву, а параметри термічного циклу, що імітується, вибирають по табл.5 відповідно способам зварювання.

Випробування для металу зони сплавлення при різних режимах зварювання проводять на зразках з одного сплаву, а швидкість нагрівання і охолодження циклу, що імітується, задають відповідно термічним циклам в порівнюваних режимах.

5.1.22. Порівняння опірності утворенню гарячих тріщин у металі шва різного складу при повторному зварювальному нагріванні на зразках типу 8 зі зварним швом проводять при постійній швидкості нагрівання та охолодження, які вибирають з табл.5 відповідно способу зварювання, термічний цикл якого імітують.

5.1.23. Випробувану частину зразка, що піддається нагріванню при імітації зварювального циклу, захищають від окислення струменем захисного газу або вакуумом, що створюється навколо зразка.

5.2. При технологічних випробуваннях зразки зварюють способами, зазначеними у табл.3. Швидкість зварювання призначають за табл.4, а потужність зварювального джерела тепла вибирають за умови повного провару кромок та утворення зворотного валика за рис.9 .

Зварювання зразків типу 9 починають над прихваткою і ведуть до замикання кругового шва та заварювання кратера.

Зразки типу 9 б зварюють шляхом заповнення кільцевої проточки в два шари, при ручному дуговому зварюванні - в три шари, причому місце початку та закінчення зварювання має бути незмінним для всіх шарів. Наступні шари шва виконують після охолодження зразка до кімнатної температури.

Зразки типу 9 зварюють шляхом заповнення кільцевої проточки в один шар, причому зварювання починають у позиції 60°. Перший шов має довжину, що відповідає центральному куту 240 °. Після охолодження зразка нижче 50 °C зварюють замикаючий шов.

5.2.1. Після зварювання зразки типу 9 піддають контролю якості формування шва та наявності тріщин за пп.5.1.7, 5.1.8. Шов та зону сплавлення оглядають при 8-10-кратному збільшенні. Зразки, в яких не виявлені тріщини, контролюють ультразвуком, просвічуванням і металографічному контролю на чотирьох темплетах, рівномірно розташованих по колу, причому один вирізують з ділянки замикання шарів.

5.2.2. За відсутності гарячих тріщин у зразках типу 9 кожен наступний зразок серії зварюють зі збільшенням швидкості зварювання на 20% та потужності зварювального джерела тепла за п. 5.2 до виявлення критичної швидкості зварювання ( ), що призводить до тріщин.

5.2.3. При зварюванні комплекту зразків типу 10 їх по черзі закріплюють на струмоведучій опорі зварювального столу за допомогою болта, що проходить через центральний отвір зразка. Випробувана частина зразка не повинна перебувати в контакті з опорою. Насамперед випробовують зразок максимальної ширини, а в останню — мінімальної ширини.

Порушення зварювального процесу проводять на технологічній планці, привареною до зразка однією прихваткою.

Зварювання зразків типу 10 проводять від краю до центру в режимах, зазначених у табл.4, причому потужність зварювального джерела тепла вибирають з умови повного проплавлення зразка або перемички зразка або стику складеного зразка. Зварювання закінчують наприкінці обробки або біля монтажного шва.

Зварювання другої ділянки зразка проводиться після охолодження шва першій ділянці до 20 °C.

5.2.4. Для оцінки якості формування шва зразки типу 10 після зварювання оглядають п. 5.1.7, а для виявлення тріщин за пп.5.1.8-5.1.11. За відсутності тріщин у найбільш широкому зразку в тих самих режимах зварювання випробовують інші зразки до визначення критичної ширини , Т. е. максимальної, що викликає утворення тріщин.

При рівності допускається порівняльна оцінка опірності тріщин коефіцієнтом площі тріщини (Див. табл.1).

Допускається при випробуванні тонколистового металу застосування цілих зразків типу 9 , 10 , зварювання яких виконують шляхом проплавлення зразка та формування шва за п. 5.2.

5.2.5. Зразки типу 11 (черт.11) зварюють за два проходи в режимах, наведених у табл.4, без використання технологічних планок способами, наведеними в табл.3. Після зварювання перерізають косинки та контролюють наявність тріщин шляхом руйнування вигином з розтягуванням у корені шва за пп.5.1.8-5.1.10.

За відсутності тріщин у першому зразку типу 11 збільшують швидкість зварювання та потужність зварювального джерела тепла за умови збереження катета шва до виявлення критичної швидкості зварювання ( ), що призводить до утворення тріщин.

За рівності критичної швидкості зварювання допускається порівняльна оцінка опірності тріщин коефіцієнтом площі тріщини (Табл.1).

5.2.6. Зварювання зразків типу 12 (черт.12) виконують способами, наведеними в табл.3 шляхом наплавлення валиків в корінь кожної обробки. Перший шов виконують у режимах, наведених у табл.4. Зварювання починають і закінчують з відривом 0,03 м від краю зразка. Випробування проводять окремо для кожного шару шва.

Після остигання шва до кімнатної температури його поверхню оглядають при 8-10-кратному збільшенні. За відсутності тріщин, що виходять на поверхню шва, наступний шов виконують зі збільшенням швидкості зварювання на 20% і дуги для збереження постійної висоти шва. Швидкість зварювання змінюють у межах якісного формування шва до появи тріщин.

Після закінчення зварювання зразок контролюють для виявлення тріщин, що не виходять на поверхню, і визначають критичну швидкість зварювання за п. 5.2.1.

5.2.7. За відсутності тріщин у зразках типу 9-12 з урахуванням вимог пп.5.2.2; 5.2.4; 5.2.6 метал зварного з'єднання вважають стійким до утворення тріщин за умов зварювання відповідного зразка.

6. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

6.1. При машинних випробуваннях зразків, що зварюються, на розтягнення критичний темп розтягування ( ) обчислюють за формулою

,

де - Критична швидкість розтягування, м/с, визначена за п. 5.1.13;

- Середня швидкість охолодження в зоні утворення тріщини, ° С / с, визначена за п. 5.1.14.

6.1.1. При випробуванні зразків, що зварюються, триточковим вигином показник обчислюють за формулою

,

де - Критична швидкість переміщення середньої опори по відношенню до крайніх, м / с;

- Відстань від робочої кромки середньої опори до вершини тріщини, що визначається на поверхні зламу, м;

- Відстань між крайніми опорами, м.м.

Показник обчислюють за такою формулою п. 6.1.1.

6.1.2. При випробуванні зразків типу 6 вигином на оправці деформацію на поверхні шва ( ) обчислюють за формулою

%,

де - Товщина зразка, м;

- Радіус оправки, м.

6.1.3. Показник при випробуваннях динамічним деформуванням визначається як тангенс кута між дотичною до функції зміни пластичності за температурою та віссю температури.

Дотична проводиться з точки на осі температур, що відповідає верхній межі температурного інтервалу крихкості, положення якої визначається за температурою кінця тріщини з боку джерела тепла в момент динамічного деформування зразка типу 6.

6.1.4. При випробуванні зразків з імітацією циклу зварювання показник визначають за формулою

,

де і визначають за п. 5.1.20.

Показник обчислюють за формулою п. 6.1 або п. 6.1.3, причому дотична проводиться з точки на осі температур, що відповідає .

6.1.5. Допускається на зразках типу 6, 8 оцінювати значення пластичності у відсотках та визначати показник за п. 6.1.3.

6.1.6. Показникам і присвоюють відповідно до табл.2 цифрові та буквені індекси, що визначають номер зразка та способи зварювання, що застосовуються при випробуваннях ( , , ).

Показникам і , визначеним на зразках типу 1 , 1 б і 2 для металу зони сплавлення, надають додатковий буквений індекс ( , ).

Показникам, визначеним на зразках із наплавленими кромками, надають додатковий індекс. ( , ).

Показникам, визначеним на зразках типу 8 зі зварним швом, а також на зразку типу 7 б в умовах багатопрохідного зварювання за п. 5.1.15 надають додатковий індекс. ( , ).

Показникам, визначеним на зразках типу 8 при імітації зварювального циклу за п. 5.1.21, надають додатковий цифровий індекс, що відповідає порядковому номеру способу зварювання за табл.5, цикл якого імітований у випробуваному зразку ( , ).

Показникам, визначеним за імітацією циклу за п. 5.1.21, надають додатковий цифровий індекс, який визначає в секундах час знаходження зразка при температурах

від до ( , ).

6.2. За результатами технологічних випробувань зразків типу 9, 11 та 12 визначають критичну швидкість зварювання , м/с, а також показники, що враховують періодичність тріщин , м, площа , %, довжину ,%. Ці показники обчислюють за формулами:

,

,

,

де - Довжина шва, м;

- Площа його поперечного перерізу, м ;

- Число поперечних тріщин, шт.;

- Сумарна довжина поздовжніх тріщин, м;

- Площа тріщин у зламі шва, м.

6.2.1. За результатами випробування зразків типу 10 визначають коефіцієнт критичної ширини зразка , %, який обчислюють за формулою

,

де - Найбільша ширина зразка;

- Критична ширина зразка - визначається як середнє з 2-х результатів при випробуванні за п. 5.2.4 одного комплекту зразків.

6.2.2. При порівнянні металу шва або зони сплавлення, що мають рівні значення критичної швидкості зварювання , допускається оцінка їхньої опірності за сумарною довжиною поздовжніх чи кількістю поперечних тріщин коефіцієнтами і (Див. табл.1).

6.2.3. Показникам , , , (див. табл.1) присвоюють відповідно до табл.3 цифрові та буквені індекси, що визначають номер зразка та спосіб зварювання, що застосовуються при випробуваннях.

6.2.4. Результати випробувань оформляють як протоколу випробувань. Форму протоколу наведено в рекомендованому додатку 3.

ДОДАТОК 1. Довідкове

ДОДАТОК 1
Довідкове

ДОДАТОК 2 (довідкове). СХЕМИ НАГРУДЖЕННЯ ЗРАЗКІВ ПРИ МАШИННИХ ВИПРОБУВАННЯХ

ДОДАТОК 2
Довідкове

Випробування зразків типу 1, 2, 3 проводяться: на машинах ЛТП1-4, ЛТП1-6, ЛТП1-7, ЛТП1-10 з пристроями для закріплення зразків, схема яких наведена на рис.1 ; на машинах з вертикальним переміщенням активного захоплення з пристосуванням схема якого наведена на рис.1 б .

1 - зразок; 2 - пасивне захоплення; 3 - активне захоплення; 4 - платформа; 5 - важіль; 6 - основа;
7 - губки; 8 - формуюча підкладка

Чорт.1

Зразки типу 1, 2 малих товщин кріплять у захватах за схемою, наведеною на рис.13 в . Зразок притискають важелем до захоплення за допомогою губок з насічкою, причому зразки типу 1 б і 2, що мають отвори, кріплять, крім того, на нижній шпильці губки.

Зразки типу 4, 5, 7 випробовують вигином:

на машинах з горизонтальним переміщенням активного захоплення (ЛТП1-4 та ін) з клиновими пристроями, наведеними на рис.2 . Зразок поміщають між двома опорами, закріпленими в корпусі, в якому під час руху клина переміщається по вертикалі пуансон і виробляють згин зразка;

на машинах типу ИМЕТЦНИИЧМ і машинах з вертикальним переміщенням активного захоплення з допомогою пристосування, представленого на черт.2 б . Зразок (з поздовжнім або поперечним розташуванням шва) згинають між опорами, закріпленими в корпусі, важелем при повороті його під дією сили.

1 - зразок; 2 - опора; 3 - корпус; 4 - пуансон; 5 - клин; 6 - важіль

Чорт.2

Зразок типу 6 піддають динамічному вигину на оправці (черт.3), зі зміною радіусу якої пов'язана величина деформації.

1 - зразок; 2 - оправлення (змінна); 3 - циліндр; 4 - поршень; 5 - дно циліндра; 6 - опора; 7 - пружина повернення

Чорт.3

Зразки типу 8 випробовують розтягування. Для цього машини оснащують пристроєм для триточкового вигину (чорт.4 ), в якому зразок кріпиться в захватах - струмопідведення, закріплених на шарнірній рамі. Вигин цієї рами виробляють між опорами пуансоном. Один струмопідвід кріпиться на шарнірній рамі через ізолятор. Зразки типу 8 випробовують на машинах ЛТПЗ-5 з горизонтальним переміщенням активного захоплення (рис.4 б ). Зразок притискають до струмопідводів притисками та закріплюють у захватах. Одне із захоплень пов'язане з механізмом розтягування.

1 - зразок; 2 - струмопідведення; 3 - притиск; 4 - пасивне захоплення (упори); 5 - активне захоплення (пуансон);
6 - шарнірна рама; 7 - клин-компенсатор; 8 - ізолятор

Чорт.4

ДОДАТОК 3 (рекомендований). Форма протоколу випробувань зразків на опір утворенню гарячих тріщин при зварюванні

ДОДАТОК 3
Рекомендоване