При изготовлении образца типа 12 толщиной 60 мм и более не требуется приварки к жесткой плите, а при толщине 70 мм и более допускается вырезка канавок с двух сторон образца.

Образцы типа 9 - 12 могут быть изготовлены путем ковки, литья или сварки с учетом способа изготовления при испытаниях.

Каждая часть составного образца должна иметь маркировку в части образца, не подвергаемой нагреву или расплавлению при сварке.

2.2.2. Образцы типа 9 - 12 изготовляют в следующем количестве: образцы типа 9 - 5 шт.; 10 - 1 комплект; 11 - 3 шт; 12 - 1 шт.

2.2.3. Составные части образца типа 9а скрепляют двумя прихватками, расположенными в диаметральной плоскости.

К образцам типа 10а, 10б приваривают в соответствии с черт. 10 технологические планки, изготовленные из материала той же марки, что и образец. При ЭЛС и ЛС сварку ведут без технологических планок.

Косынки образца типа 11 и плита образца типа 12 могут быть изготовлены из металла, отличающегося по составу от испытуемого.

Сварку монтажных швов образцов типа 9в, 11 и 12 проводят электродами, обеспечивающими качественные швы заданного катета безотносительно к химическому составу испытуемого шва.

2.2.4. Канавки на образцах типа 9, 10 и 12 могут быть изготовлены в виде пазов; при этом испытания относят к сварке по щелевой разделке.

3. АППАРАТУРА

3.1. Для машинных испытаний применяют универсальные машины по ГОСТ 15533-80 и ГОСТ 7855-84, а также машины, удовлетворяющие следующим требованиям:

обеспечивать совмещение сварочных процессов, приведенных в табл. 2, или имитации сварочного цикла с деформированием образцов типа 1 - 8 или динамическое деформирование со скоростью не менее 1·10^-2 м/с;

податливость (относительное перемещение захватов машины) не должна превышать 1·10^-4 м на каждые 10 кН растягивающего усилия;

обеспечивать достижение заданной скорости деформирования и ее прекращение с быстродействием 1,0 с;

иметь приспособления для растяжения и изгиба образцов, приведенных на черт. 1 - 8, причем скорость относительного перемещения захватов должна изменяться плавно или ступенчато с шагом 5 - 10 % в диапазоне от 1·10^-5 до 2·10^-3 м/с. Допускается проводить растяжение образцов путем их относительного вращения с плавным снижением скорости растяжения по длине шва;

иметь приспособления для электроконтактного или индукционного нагрева образцов типа 8 со скоростью не менее 200 °С/с до температуры солидуса, без разрушения образца и искажения его размеров;

приспособления к машинам, используемые для закрепления образцов, не должны допускать перемещения и поворота образцов в захватах при испытаниях;

иметь деформометр механического или индукционного типа с погрешностью не более 2·10^-5 м для тарировки и контроля скорости деформации при испытаниях, а также для измерения температурного удлинения образцов типа 8;

иметь прибор для регистрации термического цикла сварки класса точности 0,5 с быстродействием 1,0 с.

3.2. Для технологических испытаний применяют приспособление, исключающее угловую деформацию образцов в процессе сварки и обеспечивающее формирование обратного валика при сварке образцов типа 9а и 10а из стали на медной подкладке, а из легких сплавов - на подкладке из стали аустенитного класса.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4.1. Свариваемые образцы очищают от окислов и жировых загрязнений способами, предусмотренными в технологических процессах сварки конструкций из сплавов той же марки.

4.2. Сварочные материалы (электроды, защитные газы, флюсы, сварочные проволоки) подготавливают по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

4.3. Образцы типа 1б, 3, 4, 5, 10а и 10б собирают с технологическими планками путем установки сварочных прихваток по черт. 1, 3, 4, 5, 8 с последующей зашлифовкой.

4.4. Проверяют соответствие машины требованиям п. 3.1.

4.5. Настраивают сварочный источник на заданный режим сварки, а источник для имитации цикла - на заданную скорость нагрева образца.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5.1. При машинных испытаниях образцы типа 1 - 7, изготовленные по пп. 2.1 - 2.1.4 в количестве, указанном в п. 2.1.8, поочередно закрепляют в захватах испытательной машины и проводят сварку составных или проплавление целых образцов с одновременным растяжением или изгибом по схеме трехточечного изгиба или изгибом на оправке. Схемы нагружения образцов приведены в справочном приложении 2.

Сварку образцов типа 1a, 2, 7 начинают и заканчивают за пределами испытуемой зоны шва, определенной надрезом, или стыком образцов (7а и 7б). Для образцов типа 1б, 3, 4 и 5 сварку начинают и заканчивают на технологических планках. Для образца типа 6 сварку начинают и заканчивают на расстоянии 0,025 м от кромки образца.

5.1.1. Сварку образцов выполняют в режимах, представленных в табл. 4; для образцов типа 1 - 3 силу сварочного тока выбирают при условии полного проплавления, получения шва и обратного валика, на формирующей подкладке, размеры которых соответствуют черт. 1 - 3. Для образцов типа 4, 5, 7 мощность сварочной дуги выбирают при условии получения заданной ширины и высоты шва по черт. 4 - 7. Образец типа 6 проплавляют на 1/3 толщины по черт. 6.

5.1.2. При оценке сопротивляемости образованию горячим трещинам с целью выбора режима сварки меняют скорость сварки, а силу тока и напряжение на дуге выбирают соответственно п. 5.1.1.

Таблица 4

5.1.3. Механизм деформирования при сварке образцов типа 1а, 2, 7 включают в момент совмещения оси электрода с плоскостью, перпендикулярной оси шва и проходящей через вершину надреза или стык образца. Для образцов типов 1б, 3, 4 и 5 включение машины проводят после прохождения оси электрода через стык образцов с технологической планкой и перемещения вдоль свариваемых кромок испытуемых образцов на расстояние 20 мм. Образцы типа 6 подвергают динамическому изгибу на оправке в момент выхода оси электрода на середину образца.

5.1.4. Длительность деформации испытуемого металла должна в 1,2 - 1,5 раз превышать время пребывания металла в температурном интервале хрупкости, за исключением испытания динамическим деформированием (см. табл. 4). При сварке в режимах, указанных в табл. 4, деформирование прекращают при достижении 2/3 от температуры солидуса. Допускается назначение времени деформации по результатам испытания по п. 5.1, при которых последовательно увеличивают время деформации. Выбирают время, при котором не происходит дальнейшего снижения показателя.

5.1.5. При испытании первого образца серии задается скорость деформации 2·10^-5 - 4·10^-5 м/с.

5.1.6. После прекращения процесса сварки и растяжения образец извлекают из захватов, для чего проводят обратный ход активного захвата до появления зазоров между захватами и образцом.

5.1.7. Испытанный образец подвергают осмотру для установления качества формирования шва и для обнаружения трещин, выходящих на поверхность.

Осмотр металла шва и зоны сплавления проводят с обеих сторон образца при 10-кратном увеличении.

На сварных образцах не должно быть:

прожогов по длине образцов и в местах их сопряжения с технологическими планками;

смещения оси шва от линии стыка образцов более, чем на 20 %;

непровара или отклонения ширины шва со стороны корня более чем на 20 % от заданной (для образцов типа 1 - 3).

Образцы, не соответствующие данным требованиям, бракуются.

5.1.8. Трещины, выходящие на поверхность сварного образца, считают горячими, образовавшимися в результате испытания, если они расположены поперек направления деформирования сварного соединения.

5.1.9. Образец, на поверхности которого не обнаружено трещин, изгибают с помощью пресса и повторно осматривают для обнаружения скрытых трещин. Образцы типа 1, 3, 6 изгибают на 30° вдоль оси шва, а образец типа 2 - поперек оси шва таким образом, чтобы усиление шва находилось в растянутой зоне. Образцы типа 4, 5, 7 разрушают полностью таким образом, чтобы усиление шва находилось в сжатой зоне.

5.1.10. Трещины, обнаруженные на поверхности шва и в зоне сплавления после изгиба, также считают горячими. Признаком горячих трещин служат также окисленные зоны в изломе, или зоны, покрытые пленкой шлака. Учитывают трещины площадью больше 1 мм² или длиной более 0,2 мм.

При наличии на поверхности излома неокисленных следов межкристаллического разрушения, не выходящих на поверхность шва, испытания повторяют, но после осмотра образец подвергают неразрушающим методам контроля.

Если наличие трещин подтверждается неразрушающими методами контроля, то их считают горячими, возникшими при испытаниях.

5.1.11. Не учитывают трещины, возникшие в стыке образца с технологической планкой и на технологических планках. Трещины в кратерах на образцах типа 1, 7 подлежат регистрации в протоколе испытаний.

5.1.12. При отсутствии трещин в первом образце скорость растяжения увеличивают на 40 - 50 %, а при их наличии - уменьшают на такую же величину до появления противоположного результата, установленного по пп. 5.1.8 - 5.1.11. При этом режим сварки и схему испытания сохраняют неизменными. При испытании образца типа 6 изменяют величину деформации за счет изменения радиуса оправки.

5.1.13. В результате испытания 10 - 15 образцов по п. 5.1.12 находят две скорости, отличающиеся на 5 - 10 %. При большей из них периодически образуются трещины (не менее чем в 4-х образцах из 5-ти испытанных), а при меньшей - не образуются трещины (не менее чем в 3-х образцах). В диапазоне между этими скоростями выбирают три минимальных значения, при которых образовались трещины, и определяют среднее арифметическое с точностью до 0,000001 м/с. Это значение считают критической скоростью растяжения (А) и принимают за сравнительный показатель сопротивляемости металла образованию трещин при заданном термическом цикле сварки. При испытании образца типа 6 таким же образом определяют минимальную пластичность в температурном интервале хрупкости.

5.1.14. Запись сварочного цикла производят с помощью прибора по п. 3.1. Термопара при этом вводится в среднюю часть сварочной ванны на глубину 2 - 3 мм, а среднюю скорость охлаждения определяют в интервале 100 °С, прилегающем снизу к температуре солидуса. Значения температуры солидуса приведены в табл. 4.

5.1.15. Для испытания металла шва на сопротивляемость образованию трещин при многопроходной сварке образец типа 7б со сварным швом, приготовленный по п. 2.1.4, проплавляют неплавящимся электродом на 1/5 часть его высоты и деформируют изгибом по пп. 5.1 - 5.1.4.

Скорость переплава выбирают по табл. 4 для неплавящегося электрода, силу тока - по п. 5.1.1, а время деформации принимают равным 15 с.

5.1.16. О наличии трещин судят по появлению в нерасплавляемой части шва зон хрупкого излома по п. 5.1.10.

5.1.17. Испытания растяжением с имитацией сварочного цикла проводят в фазе охлаждения на образцах типа 8, подвергаемых электроконтактному или индукционному нагреву и деформированию с помощью машин по п. 3.1.

5.1.18. Для измерения температуры цикла приваривают на поверхность образца в испытуемом сечении термопару. Допускается зачеканивание, для чего используют образцы с отверстием.

Запись термического цикла проводят с помощью прибора (п. 3.1).

5.1.19. Испытания проводят по этапам:

нахождение температуры максимального нагрева T_max;

измерение средней скорости укорочения образца А_т на этапе охлаждения от T_max до 2/3 T_max;

определение критической скорости машинного растяжения А_м.

5.1.20. За T_max принимают температуру разрушения образца под напряжением, указанным в табл. 4, на этапе нагрева со скоростью, приведенной в табл. 5.

Таблица 5

Параметры имитируемого цикла для образцов типа 8