Какие свойства определяют при испытании сварных соединений

8. Испытание сварного соединения на статическое растяжение

Какие свойства определяют при испытании сварных соединений

А.Определение прочности наиболее слабого участка стыкового

илинахлесточного соединения

Б.Определение прочности металла шва встыковом соединении

8.1.При испытании определяют прочностьнаиболее слабого участка стыкового илинахлесточного соединения или прочностьметалла шва в стыковом соединении.

(Измененнаяредакция, Изм. N 1).

А. Определение прочности наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения

8.2.При испытании сварного соединения настатическое растяжение определяютвременное сопротивление наиболееслабого участка. Подсчет временногосопротивления ведется по ГОСТ 1497-84. Прииспытании определяют место разрушенияобразца (по металлу шва, по металлуоколошовной зоны, по основному металлу).

(Измененнаяредакция, Изм. N 1, 2).

8.3.Испытания проводят, как правило, наобразцах, толщина или диаметр которыхравен толщине или диаметру основногометалла. При испытании сварного соединенияили листов разной толщины более толстыйлист путем механической обработкидолжен быть доведен до толщины болеетонкого листа.

Шероховатостьповерхности после обработки болеетолстого элемента должна быть не более6,3 мкм.

8.4.Форма и размер плоских образцов дляиспытания стыковых соединений должнысоответствовать черт.20,21или 21аи табл.7.Допускается применение цилиндрическихобразцов типов I, II, III, IV и V. Металл швав этих образцах должен располагатьсяпо середине их рабочей части. Разрешаетсяприменение образцов по ГОСТ 1497-84.

Прииспытании материалов высокой прочностиразрешается изменять конструкциюзахватной части образцов.

Таблица7

Размеры, мм

┌──────┬───────────┬─────────┬─────────┬───────┬────────┬───────┐

│ Тип │ Толщина │ Толщина │ Ширина │Ширина│ Длина │ Общая │ Номер │

│образ-│основного │ образца │ рабочей│захват-│рабочей │ длина │чертежа│

│ ца │ металла │ а_1 │ части │ ной │части │образца│ │

│ │ а │ │образца b│ части │образца │ L │ │

│ │ │ │ │образца│ l │ │ │

│ │ │ │ │ b_1 │ │ │ │

├──────┼───────────┼─────────┼─────────┼───────┼────────┼───────┤

│ XII,│До 6 │Равна │15 +- 0,5│ 25 │ 50 │l+ 2h │20 или│

│ XIII│ │толщине │ │ │ │ │21 │

│ │Св.6 до 10│основного│20 +- 0,5│ 30 │ 60 │ │ │

│ │включ. │металла │ │ │ │ │ │

│ │Св. 10 до│ │25 +- 0,5│ 35 │ 100 │ │ │

│ │25включ. │ │ │ │ │ │ │

│ │Св. 25 до│ │30 +- 0,5│ 40 │ 160 │ │ │

│ │50включ. │ │ │ │ │ │ │

│ │Св. 50 до│ │35 +- 0,5│ 45 │ 200 │ │ │

│ │75включ. │ │ │ │ │ │ │

├──────┼───────────┼─────────┼─────────┼───────┼────────┼───────┤

│XIIIa│Равна не│Равна │Не менее│b + 12│l_ш + 60│Равна │ 21а │

│ │менее20 │толщине │1, 2│ │ │или │ │

│ │ │металла │толщины │ │ │более │ │

Продолжение табл. 7

│ │Св. 20 до│Равна │образца, │ │ │200 │ │

│ │40 │толщине │но не│ │ │ │ │

│ │ │металла │менее 10 │ │ │ │ │

│ │ │или20 │и не бо-│ │ │ │ │

│ │ │ │лее50 │ │ │ │ │

│ │Св.40 │20 или 40│ │ │ │ │ │

├──────┴───────────┴─────────┴─────────┴───────┴────────┴───────┤

Примечания:

│1.l_ш — максимальная ширина шва. │

│2.Длину захватной части образца h устанавливают в зависимости от│

│конструкциииспытательной машины. │

│3.Размеры образца типа XII и XIII при толщинеосновного металла более│

│75мм устанавливаются стандартом или другой нормативно-технической│

│документацией. │

│4.Длину рабочей части образцов можно увеличить, если конструкция│

│испытательноймашины делает невозможным испытаниеобразца предписанной│

│длины. │

└────────────────────────────────────────────────────────────────┘

8.5.Форма и размеры цилиндрических образцовдля испытания стыковых соединенийстержней круглого или многогранногосечения должны соответствовать указаннымна черт.22и 22аи в табл.8.Для испытания стыковых соединений изарматурной стали применяют необработанныеобразцы со снятым утолщением.

Читайте также  Наряд допуск на сварочные работы образец заполнения

8.6.Утолщение шва должно быть снятомеханическим способом до уровня основногометалла. При удалении утолщенияразрешается снимать основной металлпо всей поверхности образца на глубинудо 15% от толщины металла или диаметрастержня, но не более 4 мм.

Удалениеосновного металла с поверхности образцапроизводят только с той стороны, скоторой снимают утолщение шва илиимеется уступ (см. черт.2).Строгать утолщение следует поперекшва. Острые кромки плоских образцов впределах рабочей части должны бытьзакруглены радиусом не более 1,0 мм путемсглаживания напильником вдоль кромки.

Разрешается строгать утолщение вдольшва с последующим удалением рисок.Шероховатость поверхности R_z в местахудаления утолщения должна быть не более6,3 мкм.

(Измененнаяредакция, Изм. N 2).

Таблица8

Источник: https://StudFiles.net/preview/2986596/page:8/

Какие свойства определяют при испытании сварных соединений

страница » Методы контроля качества сварных соединений

Под контролем качества сварки подразумеваются проверка условий и порядок выполнения сварочных работ, а также определение качества выполненных сварных соединений в соответствии с техническими требованиями.

В сварочном производстве применяют следующие виды контроля: входной (предупредительный), текущий (пооперационный) и приемочный (выходной) готовых изделий и узлов.

Цель входного контроля – уменьшить вероятность возникновениябрака при выполнении сварочных работ (контроль документации, качества исходных и сварочных материалов, квалификации сварщиков и т. д.).

Текущий контроль осуществляется в процессе сборочно-сварочных работ.

Приемочный, или выходной контроль, осуществляется для выявления наружных и внутренних дефектов сварки.

Различают разрушающие и неразрушающие методы контроля качества сварных соединений.

Разрушающие методы контроля качества сварных соединений

Разрушающие испытания проводят на образцах-свидетелях, моделях и реже на самих изделиях для получения информации, прямо характеризующей прочность, качество или надежность соединений.

К их числу относятся: механические испытания, металлографические исследования, химический анализ и специальные испытания.

Эти методы применяют главным образом при разработке технологии изготовления металлических конструкций или для выборочного контроля готовой продукции.

Механические испытания предусматривают статические испытания различных участков сварного соединения на растяжение, изгиб, твердость и динамические испытания на ударный изгиб и усталостную прочность.

Металлографические исследования проводят для установления структуры металла сварного соединения и наличия дефектов.

При макроструктурном методе определяют характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений путем изучения макрошлифов и изломов металла невооруженным глазом или с помощью лупы.

При микроструктурном анализе исследуют структуру металла на полированных и травленных реактивами шлифах при увеличении в 50…2000 раз. Такие исследования позволяют обнаружить пережог металла, наличие окислов по границам зерен, сульфидных и оксидных включений, размеры зерна, микроскопические трещины и другие дефекты структуры.

Химический анализ позволяет установить состав основного и наплавленного металла, электродов и их соответствие ТУ на изготовление сварного соединения.

Специальные испытания проводят для получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации (коррозионная стойкость, ползучесть металла при воздействии повышенных температур и др.).

Неразрушающие методы контроля качества сварных соединений

При неразрушающих испытаниях оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие прочность или надежность сварного соединения.

Неразрушающие методы (ими проверяется более 80 % сварных соединений) применяют, как правило, после изготовления изделия для обнаружения в нем дефектов.

К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относятся: внешний осмотр, радиационный, ультразвуковой и магнитный контроль, контроль на непроницаемость и ряд других методов, имеющих ограниченное применение.

Внешнему осмотру подвергается 100 % сварных соединений. Осмотр выполняют невооруженным глазом или с помощью лупы, используя шаблоны и мерительный инструмент. При этом проверяются геометрические размеры швов, наличие подрезов, трещин, непроваров, кратеров и других наружных дефектов.

Контролю на непроницаемость подвергают трубопроводы и емкости, предназначенные для транспортирования и хранения газов и жидкостей и, как правило, работающие при избыточном давлении.

Пневматические испытания основаны на создании с одной стороны шва избыточного давления воздуха (10…20 кПа) и промазывании другой стороны шва мыльной пеной, образующей пузыри под действием проникающего через неплотности сжатого воздуха. Негерметичность можно также оценить по падению давления воздуха в емкости, снабженной манометром.

Читайте также  Основы электродуговой сварки

Вид гидравлического испытания зависит от конструкции изделия. Налив воды применяют для испытания на прочность и плотность вертикальных резервуаров, газгольдеров и других сосудов с толщиной стенки не более 10 мм. Воду наливают на полную высоту сосуда и выдерживают не менее 2 ч.

Поливу из шланга с брандспойтом под давлением не ниже 0,1 МПа подвергают сварные швы открытых сосудов. При испытании с дополнительным гидростатическим давлением последнее создают в наполненном водой и закрытом сосуде с помощью гидравлического насоса. Величину давления определяют по техническим условиям и правилам Котлонадзора.

Источник: https://respect-kovka.com/kakie-svoystva-opredelyayut-pri-ispytanii-svarnyh-soedineniy/

Испытание материалов и сварных соединений

Механические свойства характеризуют сопротивление металла деформации и разрушению под действием механических сил (нагрузки).

К основным механическим свойствам относят:

— прочность — пластичность — ударную вязкость

— твердость

Прочность – это способность металла не разрушаться под действием механических сил (нагрузки).

Пластичность – это способность металла изменять форму (деформироваться) под действием механических сил (нагрузки) без разрушения.

Ударная вязкость определяет способность металла противостоять ударным (динамическим) механическим силам (ударным нагрузкам).

Твердость – это способность металла сопротивляться проникновению в него других более твердых материалов.

Виды и условия механических испытаний металлов

Для определения механических свойств выполняют следующие виды испытаний:

— испытания на растяжение; — испытания на статический изгиб; — испытания на ударный изгиб;

— измерение твердости.

К условиям испытаний образцов относятся: температура, вид и характер приложения нагрузки к образцам.

Температура проведения испытаний:

— нормальная (+20°С); — низкая (ниже +20°С, температура 0…-60°С);

— высокая (выше+20°С, температура +100…+1200°С).

Вид нагрузок:

растяжение
сжатие
изгиб
кручение
срез

Характер приложения нагрузки:

— нагрузка возрастает медленно и плавно или остаётся постоянной — статические испытания; — нагрузка прилагается с большими скоростями; нагрузка ударная — динамические испытания;

— нагрузка многократная повторно-переменная; нагрузка изменяется по величине или по величине и направлению (растяжение и сжатие) — испытания на выносливость.

Образцы для механических испытаний

Механические испытания выполняют на стандартных образцах. Форма и размеры образцов устанавливаются в зависимости от вида испытаний.

Для механических испытаний на растяжение используют стандартные цилиндрические (круглого сечения) и плоские (прямоугольного сечения) образцы. Для цилиндрических образцов в качестве основных приняты образцы диаметром dо=10 мм короткий lо=5×do = 50 мм и длинный lо=10×do = 100 мм.

Короткий круглый образец

Длинный круглый образец

Плоские образцы имеют толщину равную толщине листа, а ширина устанавливается равной 10, 15, 20 или 30 мм.

Плоский образец без головок для захватов разрывной машины

Плоский образец с головками

Механические свойства, определяемые при статических испытаниях

Статическими называют испытания, при которых прилагаемая нагрузка к образцу возрастает медленно и плавно.

При статических испытаниях на растяжение определяются следующие основные механические характеристики металла:

— предел текучести (σ т); — предел прочности или временное сопротивление (σ в); — относительное удлинение (δ);

— относительное сужение (ψ).

Предел текучести – это напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки.

Предел прочности – это напряжение при максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца.

Относительное удлинение – это отношение приращения длины образца после разрушения к его начальной длине до испытания.

Относительное сужение – это отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после разрушения к его начальной площади до испытания.

При испытании на статическое растяжение железо и другие пластические металлы имеют площадку текучести, когда образец удлиняется при постоянной нагрузке Рm.

При максимальной нагрузке Рmax в одном участке образца появляется сужение поперечного сечения, так называемая “шейка”. В шейке начинается разрушение образца.

Так как сечение образца уменьшается, то разрушение образца происходит при нагрузке меньше максимальной. В процессе испытания приборы рисуют диаграмму растяжения, по которой определяют нагрузки.

После испытания разрушенные образцы складывают вместе и измеряют конечную длину и диаметр шейки. По этим данным рассчитывают прочность и пластичность.

Механические испытания на ударный изгиб

Динамическими называют испытания, при которых скорость деформирования значительно выше, чем при статических испытаниях.

Читайте также  Технология сварки высокоуглеродистых сталей

Динамические испытания на ударный изгиб выявляют склонность металла к хрупкому разрушению. Метод основан на разрушении образца с надрезом (концентратором напряжений) одним ударом маятникового копра.

Стандарт предусматривает образцы с надрезами трех видов:

образец U – образный с радиусом R = 1 мм (метод KCU);

образец V – образный с радиусом R = 0.25 мм (метод KCV);

образец I – образный с усталостной трещиной (метод КСТ).

Под ударной вязкостью понимают работу удара, отнесенную к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.

После испытания по шкале маятникового копра определяют работу удара, которую затрачивают на разрушение образца. Площадь сечения образца определяют до разрушения.

Определение твердости металлов

Твердостью называется свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации в поверхностном слое при вдавливании шарика, конуса или пирамиды. Измерение твердости отличается простотой и быстротой осуществления и выполняется без разрушения изделия. Широкое применение нашли три метода определения твердости:

— твердость по Бринеллю (единица твердости обозначается HB); — твердость по Роквеллу (единица твердости обозначается HR);

— твердость по Виккерсу (единица твердости обозначается HV).

Определение твердости по Бринеллю заключается во вдавливании стального шарика диаметром D = 10 мм в образец (изделие) под действием нагрузки и в измерении диаметра отпечатка d после снятия нагрузки.

Твердость по Бринеллю обозначают цифрами и буквами НВ, например, 180 НВ. Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость. Чем выше твердость, тем больше прочность металла и меньше пластичность. Чем мягче металл, тем меньше устанавливают нагрузку на приборе. Так при определении твердости стали и чугуна нагрузку принимают 3000 Н, никеля, меди и алюминия – 1000 Н, свинца и олова – 250 Н.

Определение твердости по Роквеллу заключается во вдавливании наконечника с алмазным конусом (шкалы А и С) или стального шарика диаметром 1.6 мм (шкала В) в испытуемый образец (изделие) под действием последовательно прилагаемых предварительной (Ро )и основной (Р) нагрузок и в измерении глубины внедрения наконечника (h). Твердость по Роквеллу обозначается цифрами и буквами HR с указание шкалы. Например, 60 HRC (твердость 60 по шкале С).

Определение твердости по Виккерсу заключается во вдавливании алмазного наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды, в образец (изделие) под действием нагрузки и в измерении диагонали отпечатка d, оставшегося после снятия нагрузки. Метод используется для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоёв с высокой твердостью. Твердость по Виккерсу обозначается цифрами и буквами HV, например, 200 HV.

Испытания на статический изгиб

Технологические испытания на статический изгиб служит для определения способности металла воспринимать заданный по форме и размерам загиб. Аналогичные испытания проводят и на сварных соединениях.

Испытанию на загиб подвергают образцы из листового и фасонного (пруток, квадрат, уголок, швеллер и др.) металла. Для листового металла ширина образца (b) принимается равной двойной толщине(2•t), но не менее 10 мм. Радиус оправки указывается в технических условиях.

Различают три вида изгиба:

— загиб до определенного угла; — загиб вокруг оправки до параллельности сторон;

— загиб вплотную до соприкосновения сторон (сплющивание).

Отсутствие в образце трещин, надрывов, расслоений или излома является признаком того, что образец выдержал испытание.

Источник: http://weldering.com/ispytanie-materialov-svarnyh-soedineniy

Методы контроля качества сварных соединений

страница » Методы контроля качества сварных соединений

Под контролем качества сварки подразумеваются проверка условий и порядок выполнения сварочных работ, а также определение качества выполненных сварных соединений в соответствии с техническими требованиями.

В сварочном производстве применяют следующие виды контроля: входной (предупредительный), текущий (пооперационный) и приемочный (выходной) готовых изделий и узлов.

Цель входного контроля – уменьшить вероятность возникновениябрака при выполнении сварочных работ (контроль документации, качества исходных и сварочных материалов, квалификации сварщиков и т. д.).

Текущий контроль осуществляется в процессе сборочно-сварочных работ.

Приемочный, или выходной контроль, осуществляется для выявления наружных и внутренних дефектов сварки.

Различают разрушающие и неразрушающие методы контроля качества сварных соединений.

Понравилась статья? Поделить с друзьями: