МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАЛЬ
МЕТОД ВАЛИКОВОЙ ПРОБЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ДОПУСКАЕМЫХ РЕЖИМОВ ДУГОВОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ
Издание официальное
БЗ 9-98
ИЛК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
У
Группа В09
ДК 621.791.011:006.354МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
С
ГОСТ
13585-68*
Метод валиковой пробы для определения допускаемых режимов дуговой
сварки и наплавки
Steel. The bead method for
determining the allowed welding and building procedures
Утвержден Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 14 марта 1968 г. Дата введения установлена
01.01.69
Ограничение срока действия снято по протоколу № 7—95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11—95)
Настоящий стандарт распространяется на стали и устанавливает метод валиковой пробы для оценки изменений механических свойств основного металла и микроструктуры, вызванных термическим циклом дуговой сварки плавлением как непосредственно в участке зоны термического влияния сварки (ЗТВ), примыкающем к зоне сплавления при сварке, так и в других участках ЗТВ.
Сущность метода заключается в наплавке валиков на сплошные и составные пластины исследуемой стали при различной погонной энергии (q/V), т.е. при соответствующей скорости охлаждения До, и последующем определении ударной вязкости, критической температуры, хрупкости, угла изгиба, твердости, микротвердости, микроструктуры и других показателей ЗТВ.
Метод валиковой пробы дает возможность установить для данной стали интервал допускаемых значений скорости охлаждения ЗТВ и определить по ним расчетным путем допускаемые режимы сварки и наплавки (в зависимости от типа соединения и толщины стали).
(Измененная редакция, Изм. Ns 1).
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Для определения интервала допускаемых режимов сварки количество режимов устанавливается в соответствии с целями и программой испытаний.
Испытания по методу валиковой пробы могут проводиться на одном режиме сварки для установления соответствия свойств ЗТВ ранее установленным показателям.
(Измененная редакция, Изм. Ns 1).
Наплавку валиков производят на составные (п. 3.1) или сплошные (п. 3.2) пластины, что отмечается в протоколе испытаний.
Допускаемые режимы сварки, установленные валиковой пробой на одной толщине, пересчитываются для стали другой толщины при помощи номограммы (см. приложение).
За допускаемый принимается такой интервал режимов сварки, в диапазоне которого свойства ЗТВ, определяемые валиковой пробой, оказываются не ниже одноименных свойств основного металла или свойств, установленных стандартами и техническими условиями, утвержденными в установленном порядке.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
*Переиздание (май 1999 г.) с Изменением Ns 1, утвержденным в декабре 1989 г. (ИУС 3—90)
© ИПК Издательство стандартов, 1999Режим сварки при этом выражается совокупностью параметров сварочного процесса (ток, напряжение, скорость сварки и эффективный к.п.д. теплового действия дуги) или погонной энергией сварки для определенной толщины, или скоростью охлаждения ЗТВ.
Режим сварки, который не обеспечивает получение свойств ЗТВ выше или на уровне свойств основного металла или же свойств, установленных стандартами и техническими условиями, однако дает наилучшие свойства в сравнении с другими режимами, является условно допускаемым.
За критерий оценки критической температуры хрупкости принимается такой, который указан в соответствующих нормативных документах д ля основного металла. При отсутствии такого критерия за критическую температуру хрупкости следует принимать ту, при которой ударная вязкость хотя бы одного образца равна или меньше 30 Дж/см2.
1.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОБ
Кондуктор для сборки составных пластин (черт. 1) должен отвечать следующим требованиям:
1 — планка опорная; 2 — планка прижимная; 3 — пластина составная; 4 — планка приставная; 5 — болт для стягивания брусков в горизонтальной плоскости
Черт. 1
кондуктор должен обеспечить плотное прилегание смежных брусков друг к другу и получение ровной поверхности под наплавку валика;
ширина опорных поверхностей для составной пластины и прижимных планок в месте соприкосновения их с собранными в пластину брусками должна быть не более 2 мм.
При использовании опор и прижимных планок большей ширины обязательно применяют теплоизолирующие прокладки между составной пластиной и опорами, и прижимными планками;
конструкция кондуктора должна обеспечивать свободный доступ к поверхности пластины и предусматривать беспрепятственное перемещение мундштука сварочного автомата за пределы кондуктора по оси наплавки.
Приспособление для установки сплошных пластин под наплавку должно иметь две параллельные опоры, расположенные вдоль оси наплавки с расстоянием между ними 160—200 мм.
Ширина каждой опоры в месте соприкосновения с пластиной должна быть не более 2 мм.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
Подготовка составных пластин
Составные пластины следует преимущественно применять:
при испытаниях сталей, в ЗТВ которых при сварке в диапазоне допускаемых режимов преобладает ферритно-перлитное превращение;
когда результаты определения ударной вязкости ЗТВ или ее участка полной перекристаллизации требуется сопоставлять со значениями ударной вязкости основного металла, установленными испытаниями образцов с надрезом по ГОСТ 9454—78;
при испытаниях образцов из стали толщиной > 5 мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Пластина в кондукторе собирается так, чтобы наплавка валика производилась на поверхность реза заготовок (черт. 2).
К
1 — валик; 2 — брусок; 3 — планка приставная
Черт. 2
оличество заготовок (брусков) определяется из расчета необходимого числа образцов для каждого режима наплавки согласно программе испытаний.На концах составной пластины устанавливают приставные планки, размеры которых определяются по ГОСТ 6996—66.
Разница между толщиной приставных планок, и составной пластины не должна превышать 2 мм. В противном случае между приставной планкой и составной пластиной устанавливают дополнительно 4-5 брусков, которые не применяются в дальнейшем для изготовления образцов.
Длина брусков, предназначенных для оценки свойств участка полной перекристаллизации ЗТВ, принимается равной 200—250 мм.
При определении свойств ЗТВ за пределами участка перекристаллизации длина брусков определяется с таким расчетом, чтобы максимальная температура на концах брусков не превышала 100 °С.
Ориентировочно значения длины брусков L в этом случае могут приниматься в зависимости от скорости охлаждения участка полной перекристаллизации ЗТВ Ид (п. 5.3) в интервале наименьшей устойчивости аустенита 500—600 °С:
при №0 > 10 град/с L = 250 мм;
при Ид = 5—10 град/с L = 350 мм;
при Wo< 5 град/с L = 450 мм.
При оценке пригодности стали данной марки для конкретных конструкций (профильный прокат и др.) длина брусков может устанавливаться меньше указанных выше значений в зависимости от размера элементов этой конструкции.
3.1.6. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Размер брусков в миллиметрах (черт. 3) соответствует толщине составной пластины исследуемой стали (черт. 4) и определяется по формуле
S1 ~ (Л ■*" А — Ь) + а + с, где h — глубина проплавления;
b — глубина надреза;
А — расстояние между дном надреза и границей проплавления, равное 0—0,5 мм;
а — размер храни образца, перпендикулярной направлению надреза;
с — припуск на механическую обработку с обратной стороны надреза > 1 мм.
Минимальная величина должна быть не менее толщины исследуемого листа л; при этом (h + А — Ь)~г 0,5 мм.
Черт. 3
1 — образец; 2 — составная пластина
Черт. 4
Листы, из которых вырезают бруски, и сами бруски не подлежат правке и наклепу, за исключением случаев, когда проводятся специальные исследования по определению влияния предварительной деформации на изменение свойств основного металла под воздействием сварки.
Вырезку заготовок для брусков из стали, подлежащей исследованию, можно производить кислородной резкой с последующим удалением механическим способом краев заготовок, нагретых выше 100 °С.
В том случае, если предполагается исследовать лишь свойства участка полной перекристаллизации ЗТВ, обрезку брусков до окончательного размера (по длине) можно производить кислородной резкой.
Примечание. Если известно, что подлежащая исследованию сталь при нагревании выше 100 °С не изменяет определяемых свойств, то границей части заготовки для брусков, обрезаемых механическим способом, будет та изотерма, выше которой возможно изменение свойств под воздействием термического цикла кислородной резки.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Бруски из листов вырезают поперек направления прокатки.
Отклонения от установленного размера в средней части бруска допускаются не более ±0,1 мм, а по концам бруска — не более ±0,2 мм. В поперечном сечении брусков углы между гранями должны быть равны (90±0,5)°.
Параметр шероховатости поверхности реза брусков, предназначенной под наплавку, должен быть не более Rz 320 мкм по ГОСТ 2789—73.
Допускается обработка кромок образцов; при этом радиус закругления не должен превышать 0,2 мм.
На стыкуемых гранях брусков не допускаются местные повреждения, ограничивающие плотность стыков.
Если исследованию подлежит только участок полной перекристаллизации ЗТВ, то зазор между брусками в средней части составной пластины шириной 100 мм не должен превышать:
0,05 мм — для листов толщиной s <. 12 мм;
0,1 мм — для листов толщиной s > 12 мм.
Если исследованию подлежит ЗТВ, то это ограничение дополнительно распространяется на ширину исследуемых участков.
В остальных местах допускается зазор между брусками до 0,1 мм (для листов толщиной 5 < 12 мм) и до 0,15 мм (для листов толщиной s > 12 мм).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Образующаяся при сборке составной пластины ступенчатость между смежными брусками со стороны поверхности наплавки не должна превышать 0,2 мм.
Поверхность собранной пластины при подготовке к наплавке подлежит механической очистке от окалины и продуктов коррозии.
Клеймо следует располагать на концах граней брусков, образующих поверхность составной пластины.
Подготовка сплошных пластин
Сплошные пластины следует преимущественно применять:
при испытаниях проката сталей, в ЗТВ которых при сварке в диапазоне допускаемых режимов преобладает бейнитное или мартенситное превращение;
когда не требуется сопоставлять результаты определения ударной вязкости ЗТВ или ее участка полной перекристаллизации со значениями ударной вязкости основного металла, установленными испытаниями образцов с надрезом по ГОСТ 9454—78;
при испытаниях образцов, изготовленных из литого металла толщиной более 12 мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Длина пластины определяется размерами и количеством подлежащих изготовлению образцов с учетом припусков на ширину реза и последующую обработку и с добавлением длины неиспользуемых участков. Размеры неиспользуемых участков — по ГОСТ 6996—66.
Ширина пластины должна быть 220—250 мм, длина 400—600 мм. Если определяются допускаемые режимы для конкретной конструкции, то минимальная ширина пластины может устанавливаться соответственно ширине элемента.
Вырезка пластины из стали, подлежащей исследованию, может производиться методом кислородной резки с последующим удалением механическим способом краев пластин, нагретых выше 100 °С.
В том случае, если предполагается исследовать лишь свойства участка полной перекристаллизации ЗТВ, вырезку пластин по установленным размерам можно производить без последующей механической обработки (см. примечание к п. 3.1.9.).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Пластины вырезают таким образом, чтобы направление валика при последующей наплавке совпадало с направлением прокатки.
Пластины для наплавки валика не подлежат правке и наклепу, если это не предусмотрено специальными исследованиями.
Средняя часть пластины, предназначенная для наплавки валика, должна очищаться от окалины и продуктов коррозии с учетом предполагаемой ширины валика плюс 10 мм на сторону.
Наплавка валика
Валик наплавляют по продольной оси симметрии пластины.
При исследовании участка полной перекристаллизации ЗТВ выбор параметров сварочного процесса (ток, напряжение, скорость наплавки, угол наклона электрода) для заданной погонной энергии сварки осуществляется с учетом получения требуемой глубины проплавления.
Выбор сварочных материалов устанавливается в соответствии со стандартами или техническими условиями, утвержденными в установленном порядке, или по соглашению сторон.
