ДСТУ ISO 3581-2009

ДСТУ ISO 3581-2009 Матеріали зварювальні. Електроди покриті для ручного дугового зварювання корозійностійких та жаростійких сталей. Класифікація

ГОСТ Р ІСО 3581-2009

Група В05

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Матеріали зварювальні

ЕЛЕКТРОДИ ПОКРИТІ ДЛЯ РУЧНОГО ДУГОВОГО ЗВАРЮВАННЯ КОРОЗІЙНО-СТІЙКИХ І ЖАРОСТІЙКИХ СТАЛІВ

Класифікація

Welding consumables. Запропоновані електроди для металевих металевих волокон, що тримають стійкі і тверді ретельні сміття. Classification

ГКС 25.160.20

Дата введення 2011-01-01

Передмова

Цілі та принципи стандартизації в Російській Федерації встановлені Федеральним законом від 27 грудня 2002 N 184-ФЗ «Про технічне регулювання», а правила застосування національних стандартів Російської Федерації - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизація в Російській Федерації. Основні положення"

Відомості про стандарт

1 ПІДГОТОВЛЕНО Федеральною державною установою „Науково-навчальний центр „Зварювання та контроль“ при МДТУ ім. Н. Е. Баумана (ФГУ НУЦСК при МДТУ імені М.Е. Баумана), Національним Агентством Контролю та Зварювання (НАКС) та Санкт-Петербурзьким державним політехнічним університетом (СПбДТУ) на основі власного автентичного перекладу стандарту, зазначеного у пункті 4

2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 364 „Зварювання та споріднені процеси"

3 ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 15 грудня 2009 р. N 788-ст

4 Цей стандарт ідентичний міжнародному стандарту ISO 3581:2003 (E)* „Зварювальні матеріали. Електроди покриті для ручного дугового зварювання корозійностійких та жаростійких сталей. Класифікація“ (ІSO 3581:2003 (E) „Welding consumables — Covered electrodes для металевих металевих ящиків, що встановлюють залізні та тверді ресторації — Classification“) з урахуванням поправки ISO 3581:2003/ДАМ 1 „Зварювальні матеріали. Електроди покриті для ручного дугового зварювання корозійностійких та жаростійких сталей. Класифікація“ (ІSO 3581:2003/DAM 1 „Welding consumables — Запропоновані електроди для металевих металевих ящиків, що встановлюють залізничні та heat-resisting steels — Classification“)

При застосуванні цього стандарту рекомендується використовувати замість посилальних міжнародних стандартів відповідні їм національні стандарти, відомості про які наведено у додатковому додатку ТАК

5 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Інформація про зміни до цього стандарту публікується в інформаційному покажчику „Національні стандарти“, що щорічно видається, а текст змін та поправок — у щомісячно видаваних інформаційних покажчиках „Національні стандарти“. У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику „Національні стандарти“. Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет

1 Область застосування

Цей стандарт визначає вимоги до класифікації покритих електродів для ручного дугового зварювання корозійно-стійких (нержавіючих) та жаростійких сталей, заснованої на хімічному складі металу шва, типі покриття та інших властивостях електрода, а також механічних властивостях металу шва в стані після зварювання або термічної обробки.

Цей стандарт містить технічні вимоги для класифікації, яка використовує методи, що ґрунтуються на номінальному хімічному складі (далі — „класифікація за номінальним складом“) та на системі легування (далі — „класифікація за системою легування“).

Примітки

1) Розділи, підрозділи та таблиці із зазначенням „класифікація за номінальним складом“ або за ІСО 3581-А застосовні лише для покритих електродів, класифікованих цим методом.

2) Розділи, підрозділи та таблиці із зазначенням „класифікація за системою легування“ або за ІСО 3581-В застосовні лише для покритих електродів, класифікованих цим методом.

3) Розділи, підрозділи та таблиці без зазначення методу класифікації застосовні для покритих електродів, класифікованих обома методами.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані датовані та недатовані посилання на міжнародні стандарти. У разі датованих посилань наступні редакції міжнародних стандартів або зміни до них дійсні для цього стандарту лише після введення змін до цього стандарту або шляхом підготовки нової редакції цього стандарту. При недатованих посиланнях дійсне останнє видання наведеного стандарту (включаючи зміни).

ISO 544 Матеріали зварювальні. Технічні умови постачання присадних матеріалів. Вид продукції, розміри, допуски та маркування

ISO 544 Welding consumables — Technical delivery conditions for welding filler materials — Тип продукції, dimensions, tolerances and markings

ISO 2401 Електроди покриті. Визначення ефективності наплавлення, коефіцієнта переходу металу та коефіцієнта наплавлення

ISO 2401 Covered electrodes — Determination of the efficiency, metal recovery and deposition coefficient

ISO 6847 Матеріали видаткові зварювальні. Наплавлення шару металу для хімічного аналізу

ISO 6847 Welding consumables.

ISO 6947 Шви зварені. Робочі становища. Визначення кутів нахилу та повороту

ISO 6947 Welds – Working positions – Definitions of angles of slope and rotation

ISO 8249 Зварювання. Визначення феритного числа (FN) у наплавленому металі аустенітної та ферито-аустенітної хромо-нікелевої нержавіючої сталі

ISO 8249 Welding - Determination of Ferrite No.

ISO 13916 Зварювання. Посібник з вимірювання температури попереднього підігріву, температури металу між проходами зварювання та температури супутнього підігріву

ISO 13916 Welding - Guidance on the measurement of preheating temperature, interpass temperature and preheat maintenance temperature

ISO 14344 Зварювання та споріднені процеси. Процеси електричного зварювання під флюсом та у захисних газах. Рекомендації щодо придбання зварювальних матеріалів

ISO 14344 Welding and allied process — Flux and gas shielded electrical welding process — Procurement guidelines for consumables

ISO 15792−1:2000 Матеріали зварювальні. Методи випробування. Частина 1. Методи випробування зразків із наплавленого матеріалу при зварюванні сталі, нікелю та нікелевих сплавів

ISO 15792−1:2000 Welding consumables - Test methods - Part 1: Test methods для all-weld metal test specimens in steel, nickel and nickel alloys

ISO 15792-3 Матеріали зварювальні. Методи випробувань. Частина 3. Класифікаційні випробування зварювальних матеріалів щодо положення зварювання та провару кореня шва у кутових швах

ISO 15792-3 Welding consumables — Test methods — Part 3: Classification testing of positional capacity and root penetration of welding consumables in fillet weld

ISO 80000−1:2009 Величини та одиниці вимірів. Частина 1. Загальні положення*

ISO 80000−1:2009 Quantities and units - Part 1: General*

_________________

* ISO 80000−1:2009 скасовує та замінює ISO 31−0:1992.


Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів і класифікаторів посилань в інформаційній системі загального користування — на офіційному сайті національного органу Російської Федерації зі стандартизації в мережі Інтернет або за щорічно видається інформаційному покажчику „Національні стандарти“, який опублікований станом на 1 січня поточного року року, та за відповідними інформаційними покажчиками, що щомісяця видаються, опублікованими в поточному році. Якщо стандарт посилається (змінений), то при користуванні цим стандартом слід керуватися замінним (зміненим) стандартом. Якщо стандарт зв'язку скасовано без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Класифікація

У цьому стандарті використовують два методи класифікації для вказівки хімічного складу наплавленого металу шва, отриманого даним електродом.

При класифікації за номінальним складом використовують позначення, що вказують номінальний зміст легуючих елементів, розташовані в певному порядку, та деякі інші символи для позначення низьких, але значущих рівнів інших елементів, рівні змісту яких не можна виразити цілими числами.

При класифікації за системою легування використовуються традиційні позначення груп елементів, що складаються з трьох або чотирьох цифр, і в окремих випадках додатковий знак або знаки для модифікацій змісту кожного вихідного елемента в групі.

Обидва методи включають додаткові позначення для зазначення деяких інших вимог класифікації.

У таблиці 1 представлений перелік випробувань, необхідні класифікації електродів по кожному з методів класифікації.


Таблиця 1 - Перелік вимог до випробувань

Найчастіше конкретний електрод може бути класифікований обома методами. У цих випадках можна застосовувати або одне із класифікаційних позначень, або одночасно обидва.

3А Класифікація за номінальним складом

Класифікація включає властивості металу шва, отриманого покритим електродом, як наведено нижче. Вона ґрунтується на використанні електрода діаметром 4,0 мм.

Класифікаційне позначення складається із п'яти символів:

1) перший - символ покритого електрода (див. 4.1А);

2) другий - символ хімічного складу металу шва (див. таблицю 2);

3) третій – символ типу покриття електрода (див. 4.3А);

4) четвертий - символ ефективного перенесення металу електрода (ставлення маси металу, наплавленого за стандартних умов, до маси електродного стрижня) та роду струму (див. таблицю 4А);

5) п'ятий - символ положення зварювання (див. таблицю 5А).

Таблиця 2 - Вимоги до хімічного складу

Класифікаційне позначення ІСО 3581-А складається з двох частин:

a) обов'язкова частина

У цю частину включені символи, що вказують тип електрода, хімічний склад та тип покриття електрода (див. 4.1, 4.2 та 4.3А);

b) додаткова частина

У цю частину включені символи, що вказують на ефективне перенесення металу електрода, рід струму, положення зварювання для застосовуваного електрода (див. 4.4А та таблицю 5А).

Повне позначення має бути зазначено на упаковках та у технічній документації виробника.

3В Класифікація за системою легування

Класифікація включає властивості металу шва, отриманого покритим електродом, як наведено нижче. Вона ґрунтується на використанні електрода діаметром 4,0 мм.

Класифікаційне позначення складається із чотирьох символів:

1) перший - символ покритого електрода (див. 4.1В);

2) другий - символ хімічного складу металу шва (див. таблицю 2);

3) третій - символ положення зварювання (див. таблицю 5В);

4) четвертий - символ типу покриття електрода і роду струму для електрода, що застосовується (див. 4.3B).

При класифікації електродів за ISO 3581-В всі чотири символи: покритого електрода, системи легування, положення зварювання та типу покриття електрода (див. 4.1В, 4.2, 4.3 та таблицю 5В) є обов'язковими.

Повне позначення має бути зазначено на упаковках та у технічній документації виробника.

Примітка — Склад електродного стрижня, який може значно відрізнятись від складу металу шва, не є критерієм класифікації.

4 Символи та вимоги

Приклади позначення обох класифікацій наведено у додатку А.

4.1 Символ покритого електрода

4.1А Класифікація за номінальним складом

Символом покритого електрода для ручного дугового зварювання корозійностійких і жаростійких сталей відповідно до ISO 3581-А є буква «Е».

4.1В Класифікація за системою легування

Символом покритого електрода для ручного дугового зварювання корозійностійких та жаростійких сталей відповідно до ІСО 3581-В є букви «ES». "Е" вказує на покритий електрод, "S" - на корозійно-стійкі та жаростійкі сталі.

4.2 Символ хімічного складу металу шва

Символи хімічного складу металу шва, визначеного відповідно до розділу 5, вказані в таблиці 2. Метал шва, отриманий при використанні покритих електродів, зазначений у таблиці 2 відповідно до розділу 6, повинен також відповідати вимогам до механічних властивостей, зазначених у таблиці 3.


Таблиця 3 - Вимоги до механічних властивостей

4.3 Символ типу покриття електрода

Опис типів покриття наведено у додатку А.

Тип покриття електрода багато в чому визначає умови застосування електрода та властивості металу шва.

4.3А Класифікація за номінальним складом

Для позначення типу покриття використовують два символи:

В - основне покриття;

R – рутилове покриття.

4.3В Класифікація за системою легування

Для позначення типу покриття електрода використовують три символи:

5 - основне покриття для зварювання на постійному струмі;

6 - рутилове покриття для зварювання на постійному або змінному струмах (за винятком положення зварювання та типу покриття - 46, коли використовується постійний струм);

7 - модифіковане покриття на основі рутила, що містить значну кількість діоксиду кремнію, призначене для зварювання на постійному або змінному струмах (за винятком положення зварювання та типу покриття - 47, коли використовується постійний струм).

4.4 Символ ефективного перенесення металу електрода та роду струму

4.4А Класифікація за номінальним складом

Символ ефективного перенесення металу електрода, визначеного відповідно до ISO 2401, та роду струму вказані в таблиці 4А.


Таблиця 4А - Символ ефективного перенесення металу електрода та роду струму (класифікація за номінальним складом)

4.4В Класифікація за системою легування

У цій класифікації символ ефективного перенесення металу електрода не вказано. Рід струму включений символ типу покриття відповідно до 4.3В.

4.5 Символ положення зварювання

Символи положення зварювання, при яких електрод випробовується відповідно до ISO 15792-3, вказані в таблиці 5А або 5В.


Таблиця 5А - Символ положення зварювання (класифікація за номінальним складом)

Таблиця 5В - Символ положення зварювання (класифікація за системою легування)

5 Хімічний аналіз

Хімічний аналіз металу шва може бути проведений будь-якому відповідному зразку. У спірних випадках слід використовувати зразки, виготовлені відповідно до ISO 6847. Результати хімічного аналізу повинні відповідати вимогам таблиці 2.

Може бути використаний будь-який аналітичний метод, але у спірних випадках слід використовувати загальноприйняті методи опубліковані.

6 Механічні випробування

6.1 Загальні положення

Випробування на розтягування та інші необхідні випробування повинні бути виконані у стані після зварювання або у стані після зварювальної термічної обробки відповідно до таблиці 3. Зразок виконується з металу шва типу 1.3 відповідно до ISO 15792-1. Умови зварювання наведені у 6.2 та 6.3 цього стандарту.

6.2 Температура попереднього підігріву та температура між проходами

Температура попереднього підігріву та температура між проходами повинні бути прийняті відповідно до типу металу шва, як зазначено у таблицях 6А та 6В відповідно.


Таблиця 6А - Температура попереднього підігріву та температура між проходами (класифікація за номінальним складом)

Таблиця 6В - Температура попереднього підігріву та температура між проходами (класифікація по системі легування)

Температура металу між проходами повинна бути виміряна із застосуванням термоолівців, контактних термометрів або термопар по центру зварного елемента на відстані 25 мм від краю кромки (див. ISO 13916).

Температура металу між проходами має перевищувати температури, зазначеної у таблицях 6А і 6В. Якщо після будь-якого проходу температура між проходами перевищена, то зразок повинен бути охолоджений на повітрі до температури нижче зазначеної верхньої межі.

6.3 Послідовність виконання проходів

Для електрода діаметром 4 мм і зразка типу 1.3 по ISO 15792-1 кожен шар слід виконувати за два проходи. Кількість шарів має бути від семи до дев'яти.

Напрямок зварювання під час виконання проходу не повинен змінюватися. Кожен прохід повинен бути виконаний при струмі, що становить від 70 до 90% максимального значення, рекомендованого виробником. Незалежно від типу покриття зварювання повинно здійснюватися на змінному струмі, якщо рекомендований і змінний, і постійний струм, і постійному струмі зворотної полярності, якщо рекомендований постійний струм.

7 Випробування кутового зварного шва

Зразок для випробування кутових зварних швів повинен відповідати ISO 15792-3.

7А Класифікація за номінальним складом

Вимоги до випробування зварного кутового шва наведені в таблиці 7А. Товщина пластини має бути від 10 до 12 мм, ширина має бути 55 мм, довжина має бути 250 мм.


Таблиця 7А - Вимоги до випробування кутових зварних швів (класифікація за номінальним складом)

7В Класифікація за системою легування

Товщина пластини зварного кутового шва та необхідні результати до випробувань зазначені в таблиці 7В. Довжина пластини має бути 250 мм, ширина має бути 50 мм.


Таблиця 7В - Товщина пластини зварного з'єднання з кутовим швом і необхідні результати випробувань (класифікація за системою легування)

8 Вимоги до округлення величин

При визначенні відповідності вимогам цього стандарту реальні величини, отримані при випробуванні, повинні бути округлені відповідно до правил, викладених у ISO 80000-1-2009 (правило, А додатка В).

Якщо виміряні величини отримані на устаткуванні, каліброваному в одиницях, відмінних від одиниць цього стандарту, виміряні величини, перед їх округленням, повинні бути переведені в одиниці цього стандарту. Якщо середня арифметична величина має порівнюватися з вимогами цього стандарту, округлення має бути виконане тільки після розрахунку цієї середньої арифметичної величини.

Якщо наведений у розділі «Нормативні посилання» стандарт на методи випробування містить інструкції щодо округлення, що суперечать інструкціям цього стандарту, то повинні бути виконані вимоги щодо округлення відповідно до стандарту методів випробування. Результати округлення повинні відповідати вимогам відповідної таблиці для класифікації під час випробувань.

9 Повторні випробування

Якщо проведене випробування не підтвердило відповідність вимогам, його слід повторити двічі. Результати обох повторних випробувань повинні відповідати вимогам. Зразки для повторних випробувань можуть бути взяті з первинного з'єднання або з нового зварного з'єднання. Для хімічного аналізу повторне випробування необхідно лише окремих елементів, які відповідають вимогам випробувань. Якщо результати одного або обох повторних випробувань не відповідають вимогам цього стандарту, то випробуваний матеріал слід розглядати як такий, що не відповідає вимогам цієї класифікації.

У разі, якщо під час підготовки або після завершення будь-якого випробування точно встановлено, що запропоновані або відповідні методики порушені при підготовці зварного з'єднання або зразка(ів) до випробування або під час проведення випробування, то таке випробування слід вважати недійсним незалежно від того, що це випробування фактично виконано, а його результати відповідають чи не відповідають вимогам цього стандарту. Таке випробування слід повторити з дотриманням вимог запропонованих методик. І тут не потрібно подвоєння кількості зразків для випробування.

10 Технічні умови на постачання

Технічні умови на постачання повинні відповідати вимогам стандартів ISO 544 та ISO 14344.

11 Приклади позначення

Позначення покритих електродів має дотримуватися принципів, наведених у 11.1А та 11.1В.

11.1А Класифікація за номінальним складом

Приклад 1А – Метал шва, наплавлений покритим електродом для ручного дугового зварювання (Е), має хімічний склад 19% Cr, 12% Ni та 2% Mo (19 12 2) відповідно до таблиці 2. Покриття електрода – рутилове ®. Електрод може бути використаний на змінному або постійному струмах з ефективним перенесенням металу електрода 120% (3) при зварюванні стикових та кутових швів у нижньому положенні (4).

Позначення такого електрода:

ГОСТ Р ІСО 3581-A - E 19 12 2 R 3 4.

Обов'язкова частина:

ГОСТ Р ІСО 3581-A - E 19 12 2 R,

де ГОСТ Р ИСО 3581 - позначення цього стандарту, літера «А» вказує класифікацію за номінальним складом;

Е - покритий електрод для ручного дугового зварювання (див. 4.1А);

19 12 2 - хімічний склад металу шва (див. таблицю 2);

R - тип покриття електрода (див. 4.3А);

3 - виконання зварювання на змінному або постійному струмах та ефективне перенесення металу електрода 120% (див. таблицю 4А);

4 - при виконанні зварювання стикових та кутових швів у нижньому положенні (див. таблицю 5А).

11.1 У Класифікація за системою легування

Приклад 1В — Метал шва, наплавлений покритим електродом для ручного дугового зварювання (Е) корозійностійких та жаростійких сталей (S), має хімічний склад 19% Cr, 12% Ni та 2% Mo (316) відповідно до таблиці 2. Покриття електрода - рутилове (6). Електрод може бути використаний на змінному або постійному струмах для зварювання стикових та кутових швів у нижньому положенні (2).

Позначення такого електрода:

ГОСТ Р ІСО 3581-B - ES316-26,

де ГОСТ Р ИСО 3581 - позначення стандарту, літера "В" вказує класифікацію по системі легування;

ES - покритий електрод для ручного дугового зварювання корозійностійких і жаростійких сталей (див. 4.1B);

316 - хімічний склад металу шва (див. таблицю 2);

2 - положення зварювання (див. таблицю 5В);

6 - тип покриття електрода (див. 4.3В).

Додаток, А (довідковий). Типи покриття

Додаток А
(довідкове)

Покриття електрода для ручного дугового зварювання може суттєво відрізнятися в різних класифікаціях. Обидва методи класифікації, наведені у цьому стандарті, використовують символи позначення основних складових покриття.

Нижче наведено короткий опис кожного покриття із зазначенням основних характеристик.

А.1А Класифікація за номінальним складом

У цьому методі прийнято два символи для позначення типу покриття електрода.

А.1.1А Основне покриття, символ В

Символ В вказує на покриття з великим вмістом мінералів та речовин таких, як мармур (карбонат кальцію), доломіт (карбонат кальцію та магнію) та плавиковий шпат (фтористий кальцій). Електроди з основним покриттям зазвичай підходять тільки для зварювання на постійному струмі зворотної полярності.

А.1.2А Рутилове покриття, символ R

Символ R показує покриття з великим вмістом мінералу рутила, основним компонентом якого є діоксид титану. До складу покриття також входять інші речовини, що легко іонізуються, і мінерали. Електроди з цим типом покриття можуть бути використані на змінному та постійному струмах.

А.1В Класифікація за системою легування

У цьому методі прийнято три символи для позначення типу покриття електрода.

А.1.1В Основне покриття, символ 5

Символ 5 вказує на покриття з великим вмістом мінералів та речовин таких, як мармур (карбонат кальцію), доломіт (карбонат кальцію та магнію) та плавиковий шпат (фтористий кальцій).

Електроди з таким типом покриття можуть використовуватися для роботи тільки на постійному струмі зворотної полярності.

А.1.2В Рутилове покриття, символ 6

Символ 6 вказує на покриття з великим вмістом мінералу рутилу, основним компонентом якого є діоксид (двоокис) титану. До складу покриття також входять інші речовини, що легко іонізуються, і мінерали. Електроди з цим типом покриття можуть бути використані як на змінному, і постійному струмах.

А.1.3В Кисле покриття, символ 7

Символ 7 вказує на модифіковане покриття рутила, в якому частина діоксиду титану замінена діоксидом кремнію. Таке покриття характеризується високою рідиною шлаку і легкістю виконання проходів швів. Для дугового зварювання характерне струменеве перенесення, при цьому складніше виконувати зварювання тонкого металу у вертикальному положенні.

Примітка - За методом А (класифікація за номінальним складом) не робиться відмінності між рутиловим і кислим типами покриття, на відміну від методу В (класифікація за системою легування).

Додаток (довідковий). Про вміст фериту в металі шва

Додаток
(довідкове)

В.1 Загальні відомості

Даний додаток ґрунтується на статті [3].

Вміст фериту в металі шва з корозійностійкої сталі має важливе значення при виробництві та експлуатації зварної конструкції. Щоб уникнути труднощів певний зміст фериту часто регламентують. Традиційно вміст фериту вказувався у відсотках, але в даний час, згідно з ISO 8249, використовується ферритне число (далі - FN).

В.2 Вплив фериту

Найбільш важливим та корисним ефектом фериту в зварних швах з номінально аустенітних корозійностійких сталей є добре відома залежність між зниженням схильності до гарячих тріщин та наявністю самого фериту. Крім інших чинників, мінімальний вміст фериту, необхідне забезпечення відсутності гарячих тріщин, залежить від хімічного складу металу шва. Максимальний вміст фериту визначається можливим його впливом на механічні та корозійні властивості. Необхідний вміст фериту може бути встановлений підбором співвідношення вмісту феритоутворюючих елементів (таких як хром) до вмісту аустенітоутворювальних (таких як нікель) в межах, що допускаються відповідними технічними вимогами.

В.3 Зв'язок між складом та структурою

Зміст фериту, як буде зазначено нижче, зазвичай визначається за допомогою магнітометричної апаратури і виражається ферритним числом. Зміст фериту можна також визначити за допомогою структурних діаграм. Як найточнішу рекомендується використовувати структурну діаграму Ради з досліджень у галузі зварювання (WRC) [4]. Хімічний склад сплаву зв'язується зі структурою за допомогою угруповання феритоутворюючих елементів в так званий «еквівалент хрому», а аустенітоутворювальних елементів - в «еквівалент нікелю». Діаграма WRC-1992 дозволяє передбачити структуру з точністю до ±4 FN при розрахунковому вмісті фериту до 18 FN. Діаграма може бути використана для значень феритних чисел до 100 (тобто її можна використовувати для дуплексних сталей).

В.4 Утворення фериту

Вважають, що утворення гарячих тріщин залежить від характеру кристалізації. Кінцевий вміст фериту та його морфологія залежать від реакцій у процесі кристалізації та, надалі, у твердій фазі. Схильність до гарячих тріщин залежно від характеру кристалізації знижується у такому порядку: однофазний аустенітний, первинний аустенітний, змішаний тип і однофазний ферит, первинний ферит. Хоча і ферритне число, і характер кристалізації залежать переважно від хімічного складу, їх зв'язок не завжди однозначний. Однак є система стандартизації, яка дозволяє більш практично регламентувати та вимірювати вміст фериту на її основі.

В.5 Вплив умов зварювання

Зміст фериту в металі шва визначається не тільки вибором металу присадки. Крім впливу частки участі основного металу, вміст фериту в металі шва може суттєво залежати від режиму зварювання. Декілька факторів можуть змінити хімічний склад металу шва. Найбільш важливим є азот, який може потрапити в метал шва через зварювальну дугу. Висока напруга дуги може призвести до значного зменшення феритного числа. Іншими факторами є зниження вмісту хрому за рахунок окислювальних речовин у покритті або збільшення вуглецю за рахунок дисоціації СО . Дуже високе тепловкладання може також вплинути, особливо на дуплексні сталі. Якщо виявлено суттєву відмінність вмісту фериту в наплавленому металі в порівнянні з сертифікатом виробника, то ймовірно, що причиною такої відмінності є один або кілька з вищевказаних факторів.

В.6 Вплив термічної обробки

Корозійностійкі сталі, як основний метал, зазвичай поставляються після гомогенізації та загартування. Більшість зварних з'єднань, навпаки, вводяться в експлуатацію у стані після зварювання. Однак у деяких випадках може або має виконуватися після зварювання термічна обробка. Вона може стати причиною деякого зменшення магнітометрично визначається FN і навіть його зниження до нуля. Вплив термічної обробки на механічні та корозійні властивості може бути значним, але тут не розглядається.

В.7 Визначення вмісту фериту

В.7.1 Зміст фериту повинен бути узгоджений сторонами, зацікавленими як зварна конструкція з корозійно-стійкої сталі. Цими сторонами можуть бути: виробник присадного металу, виробник зварної конструкції, регулюючий орган та страхова компанія. Тому необхідно, щоб метод визначення вмісту фериту був відтвореним.

Раніше для визначення вмісту фериту в металі шва з корозійностійкої сталі широко використовувалася металографія. Залежно від реактиву для травлення впливали або на ферит або на аустеніт, відрізняючи ферит в аустенітній матриці. Феритна фаза дуже дрібна, неоднорідна формою і нерівномірно розподілена в матриці. Надійність та відтворюваність цього методу були низькими. Більше того, металографічні дослідження вимагають руйнування зразка, що не завжди можливе для контролю якості на виробництві.

В.7.2 Ферріт, як феромагнетик, легко відрізнити від аустеніту. Магнітні властивості аустенітного металу шва пропорційні вмісту в ньому фериту. На магнітні властивості також впливає склад фериту (що більше легуючих домішок у ферриті, тим слабші його магнітні властивості порівняно з феритом, що має менший вміст цих домішок). Тому така властивість може бути використана для визначення вмісту фериту, якщо можна застосувати атестовану методику калібрування магнітних засобів вимірювання.

Бажано проводити калібрування таким чином, щоб результати можна було безпосередньо перетворити на «відсоток фериту». Однак через вищезгаданий вплив складу фериту і, як виявилося, неможливості досягти одностайності за дійсним «відсотком фериту» було введено довільну шкалу FN. Спочатку FN вважалося достовірним показником «відсотка фериту» у металі шва типу 19 9 або 308, проте пізніші дослідження показали, що FN помітно завищує FN у металі шва. З погляду практики це не має значення. Значно важливішим є можливість різних вимірювальних служб відтворити ті самі результати з малим розкидом за вмістом фериту в даному зварному зразку, а система вимірювання FN дозволяє це виконати.

В.7.3 Калібрування конкретного лабораторного обладнання, засноване на системі вимірювання FN, здійснюється з використанням первинних стандартних зразків, які є основою з вуглецевої сталі з нанесеним немагнітним покриттям стандартної товщини. Такі стандартні зразки доступні для отримання Національного інституту стандартів і технологій США (NIST). Кожному такому зразку присвоюється FN відповідно до таблиці 1 ISO 8249 [1]. Крім того, у системі FN обладнання, каліброване за первинними стандартними зразками, може бути використане для присвоєння FN зразкам металу швів, які, у свою чергу, можуть бути використані як вторинні стандартні зразки для калібрування різних інших вимірювальних пристроїв, більш зручних у виробничих або польових умовах.

В.7.4 При багаторазових випробуваннях у різних лабораторіях з використанням первинного або вторинного калібрування було встановлено, що при визначенні FN на заданих зразках металу шва відтворюваність становить не більше ±1 FN — у діапазоні від 0 FN до 28 FN, передбаченому в ISO 8249. значно вища відтворюваність, ніж одержувана металографічними методами. Було розроблено принципи для розширення системи діапазонів FN, призначених для дуплексних сталей, і ця інформація була опублікована в ISO 8249.

Вторинні стандартні зразки також доступні в NIST*. Раніше вторинні стандартні зразки можна було отримати у TWI**.

_________________

* Національний інститут стандартів та технологій, Гейтерсберг, США (MD, 20899, USA).
** Інститут зварювання, Abington Hall, Абінгтон, Кембридж, Великобританія (СВ1 6AL, U. K).

В.8 Реалізація вимірів феритного числа

При регламентуванні та визначенні змісту фериту важливо оперувати з дійсно досяжними для зварного зразка числами. Неможливо вказувати і намагатися вимірювати нульове FN в номінально повністю аустенітному металі шва. Максимальна величина FN, що дорівнює 0,5 FN, цілком реальна і досяжна. Неможливо регламентувати і намагатися вимірювати FN в діапазоні, близькому до величини відтворюваності (похибки) процесу зварювання та вимірювання. Таким чином, регламентація діапазону від 5 до 10 FN або від 40 до 70 FN реальна та досяжна. Однак діапазони від 5 до 6 FN та від 45 до 55 FN не реалістичні. Також неможливо регламентувати і очікувати, що вимір Ферритних Чисел на криволінійних поверхнях, поверхнях поблизу кромок і магнітних матеріалів або на необроблених поверхнях (що містять «лусочки» шва) будуть збігатися з вимірюваннями на гладкій обробленій поверхні шва по його центру.

Додаток ТАК (обов'язковий). Відомості про відповідність посилальних міжнародних стандартів до посилальних національних стандартів Російської Федерації (і чинних у цій якості міждержавних стандартів)

Додаток ТАК
(обов'язкове)

Таблиця Д. А. .1