Сварочные технологические пробы для оценки склонности к холодным трещинам

Сварочные технологические пробы для оценки склонности к холодным трещинам

Технологические пробы по характеру использования получаемых результатов можно разделить на пробы лабораторного и отраслевого назначения. Первые дают сравнительную оценку материалам или технологическим вариантам безотносительно к определенному виду сварных конструкций. Они служат для рассортировки материалов и исследования влияния различных факторов на склонность к трещинам. Пробы отраслевого назначения позволяют получать прикладную оценку материалов в условиях максимально приближенных к конструктивным, технологическим и климатическим условиям изготовления сварных конструкций определенного вида. С их помощью выбирают материалы и технологию, обеспечивающие стойкость сварных соединений против трещин.

Рис. 1. Технологическая сварочная проба СЭВ — 19ХТ для испытаний на образование холодных трещин

Проба СЭВ - 19ХТ (ГОСТ 26388 - 84) - набор трех плоских прямоугольных составных образцов толщиной 12 - 40 мм с различной общей длиной свариваемых элементов 100, 150 и 300 мм, жестко закрепленных по концам (рис. 1.). Для закрепления образцов к ним предварительно привариваются специальные концевики. Перед сваркой образцы закрепляются в зажимном приспособлении, представляющем массивную плиту с прорезями, в которые помещаются концевики и закрепляются прижимными болтами. Сварка пробы выполняется однопроходным швом одновременно всех трех образцов. После сварки проба выдерживается в закрепленном состоянии в течение 20 ч. После освобождения пробы из приспособления в ее образцах выявляются холодные трещины различными видами контроля, в том числе путем травления поверхности и корня шва и зоны термического влияния 5 %-ным водным раствором азотной кислоты. После просушки образцы разрушают. Протравленные части излома, выявленные визуальным осмотром с помощью лупы с увеличением х3, принимают за образовавшиеся при испытании трещины.

3а количественный показатель склонности к холодным трещинам принимают максимальную длину свариваемых элементов, в которых образовались трещины. Показатель устанавливают по двум одинаковым результатам испытаний трех проб.

Проба «Тэккен» (ГОСТ 26388 - 84) - плоский прямоугольный образец толщиной 12 - 40 мм с продольной прорезью в центре, оформленной в виде У-образной разделки (рис. 2). Образец сваривается в свободном состоянии и выдерживается после сварки 20 ч. Применение пробы, как правило, ограничивается сваркой ручной покрытыми электродами и в защитных газах. Трещины образуются в корневой части сварного соединения в результате действия высоких усадочных напряжений. Обязательное условие работы пробы - наличие непровара в корне шва, который служит концентратором напряжений. Наличие трещин выявляется различными методами контроля, в том числе и протравливанием раствором кислоты с последующим изломом образца.

Рис. 2. Технологическая проба «Тэккен»

При образовании трещин в качестве дополнительного сравнительно-количественного показателя принимают процентное отношение суммарной длины трещины к длине шва или площадь трещины к площади сечения шва. За количественный показатель стойкости против трещин принимают температуру подогрева, при которой уже не образуется трещин.

Проба ЦНИИТС имеет отраслевое назначение применительно к судостроению. Представляет собой натурный образец, воспроизводящий многослойное стыковое соединение судовых корпусных конструкций (рис. 3). Сварку пробы выполняют по технологии, принятой при производстве подобного рода конструкций. Через сутки после сварки проба с помощью анодно-механической резки разрезается на заготовки для изготовления из них продольных, послойных и поперечных шлифов. Шлифы после травления исследуют визуально с помощью лупы с увеличением хЗ на наличие трещин.

Количественным показателем стойкости сварных соединений против трещин служит численное значение начальной температуры пробы перед сваркой, начиная с -25°С, при которой уже не образуются трещины.

Рис. 3. Технологическая сварочная проба ЦНИИТС