Примечания:

1. Режим сварки образцов корректируют для получения заданных размеров шва с учетом используемых сварочных материалов и сварочного оборудования.

2. Режим сварки в аргоне приведен для случая проплавления вольфрамовым электродом целого образца, стыка без разделки с нулевым зазором и проволочной вставки, уложенной в разделку.

3. Образцы типов I, IV и V сваривают с полным проплавлением.

4. Образцы типа III сваривают с неполным заполнением разделки кромок с заглублением металла шва на 1,0 мм ниже поверхности основного металла.

5. Образцы типов VIII и IX сваривают с обязательным непроваром в корне шва.

6. Параметры режима сварки, приведенные в скобках, относятся к аргонно-дуговой сварке.

4.2.2. После сварки образцы выдерживают при нормальной температуре в течение 20 ч. Образцы типа VIII выдерживают в зажимном приспособлении. Испытывают 3 - 5 образцов одного типа.

4.3. Образование холодных трещин в образцах в процессе испытаний выявляют путем периодического визуального осмотра шва и зоны термического влияния с помощью лупы с увеличением 3^´. При образовании визуально наблюдаемой трещины или полного разрушения образца испытания прекращают. Производят долом образца по сечению, в котором располагается трещина.

Участки на поверхности разрушения, имеющие блестящий хрупкий излом, классифицируют как холодные.

4.4. Холодные трещины в образцах, кроме типов V и VII, неразрушившихся при испытании и не имеющих визуально наблюдаемых трещин, выявляют с помощью неразрушающих методов контроля (ГОСТ 4782-76), окислительной термической обработкой или путем травления поверхности и корня шва и прилегающей к нему зоны термического влияния 5 %-ным водным раствором азотной кислоты. После просушки образцы разрушают. При необходимости связующие швы разрезают механическим путем или термической резкой. Протравленные части излома, выявляемые визуальным осмотром с помощью лупы с увеличением 3^´, принимают за образовавшиеся при испытании холодные трещины. Образцы, в изломе которых имеются дефекты в виде непроваров (за исключением образцов типов II, VII - IX), несплавлений, горячих трещин и пористости бракуют, а результат их испытаний аннулируют. Холодные трещины в образцах типов V и VII, не разрушившихся при испытании и не имеющих визуально наблюдаемых трещин, выявляют с помощью неразрушающих методов контроля или металлографического исследования шлифов при увеличении 100^´. Металлографические исследования для образцов типа V выполняют на продольных шлифах, плоскость которых проходит через ось образца-вставки, для образцов типа VII - на двух или трех поперечных шлифах, вырезаемых из контрольного сварного соединения (черт. 7).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Напряжения (МПа) в образцах, подвергаемых машинным испытаниям, вычисляют по формулам:

в образцах типа I

_,

где s - максимальные продольные и поперечные растягивающие напряжения в центре образца на его поверхности, МПа;

D_и - диаметр зоны образца, подвергнутой испытанию, м;

s - толщина основного металла, м;

Р - интенсивность распределенной нагрузки, МПа;

E - модуль упругости низкоуглеродистой стали 21,8·10⁴ МПа;

в образцах типа II

_,

где s - максимальные поперечные растягивающие напряжения в зоне термического влияния стенки образца и корне шва, МПа;

М_изг - номинальный изгибающий момент, МПа;

l - длина образца, м;

K_ср - средняя высота катета углового шва на стенке таврового образца, полученная по пяти измерениям вдоль шва, м;

в образцах типов III и IV, испытываемых изгибом

_,

где s - максимальное растягивающее напряжение на поверхности образца, МПа;

j - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений по сечению, равный 0,65;

s - толщина основного металла, м;

L₁ - расстояние между опорами на основании, м;

L₃ - расстояние между опорами на пуансоне, м;

f_m - прогиб в центре образца на базе L₁, м;

f_о - остаточный прогиб в центре образца на базе L₁, после снятия нагрузки, м;

Е - модуль упругости низкоуглеродистой стали 21,8·10⁴ МПа;

в образцах типов III и IV, испытываемых осевым растяжением, и типа V

_,

где s - среднее растягивающее напряжение в зоне термического влияния, а также в сечении с надрезом образцов типа V без учета концентрации напряжений, МПа;

Р - усиление, МН;

F - поперечное сечение образца, для типа V в части, имеющей надрез, м².

5.2. За показатель сопротивляемости шва или зоны термического влияния образованию холодных трещин при сварке принимают минимальное растягивающее напряжение s_{p min} от внешней нагрузки Р, при котором в них образуются трещины.

s_{p min} рассчитывают как среднее арифметическое трех наименьших разрушающих напряжений с точностью ±25 МПа.

5.3. За показатель склонности металла сварных соединений к образованию холодных трещин по результатам испытаний образцов типа VI принимают максимальный диаметр кругового шва D_кр, при котором образуются холодные трещины. Показатель склонности к трещинам устанавливают по двум одинаковым результатам, полученным при испытании трех образцов с одним и тем же диаметром кругового шва, при котором образуются трещины. При отсутствии трещин в образцах с различными диаметрами шва свариваемые материалы считают несклонными к образованию трещин в условиях сварки образца.

5.4. За показатель склонности металла сварных соединений к холодным трещинам по результатам испытаний образцов типа VIII принимают максимальную длину l_кр свариваемых элементов, в которых образуются трещины. Показатель склонности к трещинам устанавливают по двум одинаковым результатам, полученным при испытании трех составных образцов. При отсутствии трещин во всех образцах свариваемые материалы считают несклонными к образованию трещин в условиях сварки образца.

5.5. За показатель склонности металла сварных соединений к образованию холодных трещин по результатам испытаний образцов типов VII и IX принимают наличие или отсутствие трещин. В первом случае свариваемые материалы считают склонными, во втором - несклонными к образованию трещин в условиях сварки образца. Показатель склонности к трещинам устанавливают по двум одинаковым результатам, полученным при испытании трех образцов.

При образовании холодных трещин в образцах типов VIII и IX в качестве дополнительного сравнительно-количественного показателя принимают процентное отношение суммарной длины трещины к длине контрольного шва l_ш или минимальную температуру подогрева образца T_min, при которой уже не образуются трещины.

5.6. Результаты испытаний оформляют в виде протокола испытаний. Форма протокола приведена в рекомендуемом приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Приспособление для испытаний образца типа I

1 - пуансон, 2 - резина, гидропластмасса или другие эластичные рабочие тела; 3 - образец; 4 - опорный фланец; 5 - подкладные нарезные кольца

Черт. 1

Приспособление для испытания образца типа II

1 - захват машины; 2 - образец

Черт. 2

Приспособление для испытания образца типа III

L₁ - расстояние между опорами основания; L₃ - расстояние между опорами на пуансоне; Р - нагрузка при испытании, H_р - высота рамы; L_р - длина рамы; R - радиус скругления опоры, 1 - шток; 2 - гайка, фиксирующая прогиб образца; 3 - рама (из швеллера № 10); 4 - пуансон; 5 - образец; 6 - измеритель прогиба

Черт. 3

Таблица 1

мм

Приспособление для испытания образца типа IV

1 - захват машины; 2 - образец

Черт. 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

Форма протокола испытаний образцов на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке

Продолжение

СОДЕРЖАНИЕ