ГОСТ 26389-84 Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением.

     ГОСТ 26389-84

Группа В09

 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

 Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин

при сварке плавлением

 Welded joints. Test methods on resistance to shrinkage crack formation

under fusion welding

ОКСТУ 0909

Срок действия с 01.01.86

до 01.01.91*

_______________________

* См. ярлык "Примечания".

РАЗРАБОТАН Министерством высшего и среднего специального образования СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Г.А.Николаев, Ю.Н.Сахаров, Б.Ф.Якушин, А.И.Мисюров, А.И.Деев

ВНЕСЕН Министерством высшего и среднего специального образования СССР

Член Коллегии Д.И.Рыжонков

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1984 г. N 4833

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин металла шва и зоны сплавления сварных соединений конструкционных сплавов толщиной 1,5 мм и более при всех способах сварки плавлением и имитации сварочного термического цикла.

Сущность методов состоит в высокотемпературной деформации металла в процессе сварки до образования трещин под действием внешних сил, создаваемых испытательной машиной (машинные методы), или под действием внутренних сил от усадки шва и формы-изменения свариваемых элементов (технологические методы).

Методы испытаний, предусмотренные в настоящем стандарте, применяют при проведении исследовательских испытаний по оценке свариваемости металла.

Термины, применяемые в стандарте, их обозначения, а также их пояснения приведены в справочном приложении 1.

 1. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ

1.1. Машинные методы применяют при испытаниях на сопротивляемость металла шва образца и зоны его сплавления образованию трещин отдельных видов для выбора оптимального химического состава шва и режима сварки.

При машинных испытаниях испытуемый металл шва и зоны сплавления деформируют приложением внешней нагрузки для определения сравнительно-количественных показателей: критического темпа и критической скорости растяжения, при которых происходит образование трещин. Назначение показателей приведено в табл.1.

Таблица 1

Методы испытания	Наименование показателя	Обозна-чение	Назначение показателя
Машинные	Критическая скорость растяжения, м/с		Сравнительная оценка при постоянстве термического цикла сварки
	Критический темп растяжения, м/°С (%/°С)		Сравнительная оценка при изменении сварочного или имитированного термического цикла
Технологические	Критическая скорость сварки, м/с		Сравнительная оценка при изменении режима сварки
	Коэффициент ширины образца, %		Сравнительная оценка на образцах различной ширины
	Коэффициент периодичности трещин, м		Сравнительная оценка на образцах с поперечными трещинами
	Коэффициент площади трещин, %		Сравнительная оценка на образцах с изломом шва
	Коэффициент длины трещин, %		Сравнительная оценка на образцах с продольными трещинами

Машинные методы применяют при разногласиях в оценке качества сварных соединений.

Машинные методы предусматривают:

испытание свариваемых образцов на растяжение;

испытание свариваемых образцов на изгиб;

испытание образцов с имитацией сварочного цикла на растяжение.

Испытания свариваемых образцов применяют для оценки сопротивляемости трещинам кристаллизующегося металла шва, а образцов с имитацией сварочного цикла - для металла зоны оплавления сварных соединений.

1.2. Технологические методы предусматривают изготовление из испытуемого металла типовых сварных узлов, конструкция и технология сварки которых обуславливает повышенные значения темпа высокотемпературных деформаций, приводящих к образованию трещин. Сравнительно-количественную оценку сопротивляемости металла шва и зоны сплавления образованию трещин производят условными показателями, приведенными в табл.1.

 2. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

2.1. Для машинных испытаний форма, размеры свариваемых образцов приведены на черт.1-7, а образца с имитацией сварочного цикла - на черт.8.

Тип 1

1 - пластина с прорезью; 2 - пластина; 3 - пластина с отверстием; 4 - технологическая планка

Черт.1

Тип 2

Черт.2

Тип 3

Черт.3

Тип 4

1 - пластина; 2 - технологическая планка

Черт.4

Тип 5

1 - уголок (сварной); 2 - пластина; 3 - технологическая планка

Черт.5

Тип 6

Черт.6

Тип 7

1 - пластина

Черт.7

Тип 8

Черт.8

Форму образца и схему деформирования выбирают по табл.2 в зависимости от толщины

основного металла, способа сварки, объекта испытания и ориентации трещин, которые необходимо воспроизвести при испытаниях.

Таблица 2

Толщина основного металла, мм	Способ сварки*	Объект испытания	Ориентация трещин	Тип образца и схема нагружения
1,5-5	ИН, ИНп, ИП, ЭЛС, ЛС	Металл однослойного шва	Продольная	1 - растяжение поперек шва
1,5-5	ИН, ИНп, ИП, УП, ЛС, ЭЛС	Металл однослойного шва и зоны сплавления	Поперечная	2 - растяжение вдоль шва
6-20	А, ИНп, УП, РЭ	Металл корневого шва	Продольная	3 - растяжение поперек шва
10-20	А, ИП, УП, ИНп, РЭ	Металл однослойного шва с конструктивным непроваром	Продольная	4, 5 - изгиб вдоль оси шва
5	ИН, ЛС, ЭЛС	Металл однослойного шва при переплаве	Продольная	6 - изгиб вдоль оси шва на оправке
10-20	А, УП, ИП	Металл однослойного шва	Поперечная	7 - изгиб поперек оси шва
15-30	А, УП, ИП, РЭ	Металл многослойного шва	Поперечная	7б - изгиб поперек оси шва
3 и более	Имитация термического цикла ЭШС и других способов сварки	Металл зоны сплавления или многослойного шва	Трещины любой ориентации	8 - растяжение

________________

* Обозначения:

А - автоматическая сварка под флюсом, ИН - сварка неплавящимися электродами в инертных газах, ИНп - сварка неплавящимся электродом с присадкой, ИП - сварка плавящимся электродом в инертных газах, УП - сварка плавящимся электродом в углекислом газе, РЭ - ручная дуговая сварка, ЭЛС - электронно-лучевая сварка, ЛС - лазерная сварка, ЭШС - электрошлаковая сварка.

2.1.1. При испытании металла шва, полученного расплавлением кромок образцов, выбирают образцы типа 1 и 2, сварка которых проводится без присадки или с присадкой, соответствующей основному металлу по химическому составу.

2.1.2. Для испытания металла шва, полученного при смешивании основного, присадочного или электродного металла, применяют образцы типа 1-7, при сварке которых используют соответствующие основному металлу сварочные материалы (электроды, присадки, флюсы, газы и др.).

2.1.3. При определении сопротивляемости образованию трещин для электродных или присадочных сварочных материалов безотносительно к основному металлу при однопроходной сварке, применяют образцы типа 4, 5, 7, если они имеют на свариваемых кромках наплавку не менее трех слоев материалами, которые подлежат испытаниям.

При одинаковой марке основного и электродного (присадочного) металла наплавку на кромку допускается не производить.

2.1.4. Для испытания металла шва на сопротивляемость образованию трещин при многопроходной сварке применяют образец типа 7б, предварительно сваренный электродом исследуемого состава за один проход.

Для испытания при сварке разнородных сплавов применяют составные образцы типа 1, 3, 4, 5, а также составные технологические планки, левые и правые части которых изготовлены из свариваемых сплавов испытуемых составов.

2.1.5. Образцы типа 1, 2, 8 вырезают в соответствии с черт.1, 2, 8 из сортового, листового и трубного прокатов таким образом, чтобы деформация при испытаниях проводилась поперек направления проката. Кроме этого, образцы типа 8 вырезают из сварных заготовок, причем ось сварного шва должна совпадать с центром шейки образца.

Образцы типа 2-7 вырезают с учетом направления проката или из поковок и отливок с учетом способа изготовления при испытаниях.

Сопоставимыми могут быть результаты, полученные на образцах одинаковой толщины.

2.1.6. При изготовлении образцов типа 4, 5, 7 с наплавленными кромками проводят механическую, а при необходимости и термическую обработку наплавленных образцов, с указанием в протоколе вида обработки.

2.1.7. Каждая часть составного образца типа 1, 3, 4, 5, 7, а также каждая половина целых образцов типа 1, 2, 6, 8 должны иметь маркировку в части образца, не подвергнутой нагреву при испытаниях.

2.1.8. При определении показателей сопротивляемости образованию горячих трещин должно быть приготовлено 15 пар составных образцов или 15 штук целых образцов типа 2, 6 или 25 штук образцов типа 8.

2.1.9. Допускается двукратное использование образцов типа 1, 3-7, если после испытания и механического разделения они соответствуют требованиям черт.1, 3-7, при этом шов формируется между кромками, не подвергавшимися сварке.

2.2. При технологических испытаниях применяют образцы типа:

9 - с круговым швом (черт.9);

10 - с различной шириной (черт.10);

11 - с тавровым швом (черт.11);

12 - с канавками (черт.12).

Тип 9

1 - пластина; 2 - диск; 3 - пластина с кольцевой канавкой; 4 - пластина со шлифованными торцами

Черт.9

Тип 10

1 - пластина; 2 - технологическая планка

Черт.10

Тип 11

1 - стенка;

 2 - полка;

3 - косынка

Черт.11

Тип 12

1 - пластина с канавками; 2 - жесткая плита

Черт.12

Образец выбирают по табл.3 в зависимости от толщины основного металла, способа сварки и объекта испытания.

Таблица 3

Толщина , мм	Способ сварки	Объект испытания	Ориентация трещин	Тип образца
1,5-5	ИН, ЛС, ЭЛС, ИП, ИНп, УП	Металл однопроходного стыкового шва и зоны сплавления сварного соединения	Продольные в шве и в зоне сплавления	9
10-12	РЭ, ИНп, УП	Металл многослойного шва и зоны сплавления сварного соединения	Продольные в шве и поперечные в зоне сплавления	9б
25 и более	РЭ, ИНп, УП	Металл многослойного шва	Поперечные в шве	9
1,5-3	ИП, ИНп, ЭЛС, ЛС	Металл первого слоя стыкового шва и зоны сплавления сварного соединения	Продольные в шве и в зоне сплавления	10
10-15	РЭ, А, ИПи, ИП, УП	Металл первого слоя стыкового шва	Продольные в шве	10б
10 и более	ЭЛС	Металл стыкового шва	Продольные в шве	10
15-30	А, РЭ, ИП, УП	Металл однопроходного таврового шва с конструктивным непроваром	Продольные в шве	11
30-100	А, РЭ, ИП, УП, ЭЛС	Металл многослойного шва	Поперечно-продольные в шве и в зоне сплавления	12

2.2.1. Образцы типа 9-12 вырезают в соответствии с черт.9-12 из листового проката независимо от направления проката.

Образцы типа 9 изготовляют в виде квадратной пластины с центральным отверстием и вставленным в него диском (образец типа 9

) или без отверстия, но с кольцевой проточкой (образец типа 9

б

), а также в виде квадратной пластины с кольцевой проточкой, составленной из четырех пластин одного размера со шлифованными торцами, скрепленных четырьмя монтажными швами с двух сторон (образец типа 9

в

).

Образцы типа 10 вырезают в виде комплекта из серии образцов, отличающихся по ширине в пределах от 40 до 200 мм для дуговой сварки и от 10 до 40 мм для лучевой сварки независимо от толщины. Допускается при лучевой сварке применение составных образцов, скрепленных в центре монтажным швом длиной 50 мм с двух сторон.

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 9

скрепляют двумя прихватками, расположенными в диаметральной плоскости.

К образцам типа 10

, 10

б

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

м/с;

податливость (относительное перемещение захватов машины) не должна превышать 1·10

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

до 2·10

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 °C/c 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

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 9

и 10

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 1

б

, 3, 4, 5, 10

и 10

б

собирают с технологическими планками путем установки сварочных прихваток по черт.1, 3, 4, 5, 8 с последующей зашлифовкой.