ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пробы для исследования влияния технологии и режимов сварки на свойства и структуру зоны термического влияния из "Испытание металлов на свариваемость " Валиковая проба по ГОСТ 13585—68 заключается в наплавке валиков на пластины толщиной 14—30 мм, размером 220X500 мм с различной погонной энергией дуги. Затем поперек валиков вырезают образцы для испытаний на статический и ударный изгиб, измерения твердости и анализа структуры металла околощовного участка зоны термического влияния. Надрез располагают под наплавленным валиком параллельно поверхности пластины так, чтобы дно надреза находилось в около-шовном участке на глубине 0,5 лш от границы проплавления. Следует отметить, что при изготовлении наплавляемых пластин из проката результаты испытаний таких образцов зависят от степени обжатия того слоя пластины, в котором расположено дно надреза, и не характеризуют средних значений свойств металла в пределах толщины образца. Поэтому эти результаты не могут быть сопоставлены с данными испытаний образцов основного металла по ГОСТ 9454—60, 9455—60 и 9456—60, у которых надрез расположен перпендикулярно поверхности проката. [c.89] В дополнение к данным, помещенным в ГОСТ 13585—68, следует иметь в виду, что при разработке валиковой пробы [7, 12] было принято расчетное определение параметров режима дуговой сварки (наплавки). При этом основной параметр режима — скорость охлаждения Шо околошовного участка при температуре Т наименьшей устойчивости аустенита (т. е. для большинства конструкционных сталей в пределах 500—600° С) практически определяют по номограммам (см. Приложение к ГОСТ 13585—68). Эти номограммы выражают зависимость между величиной погонной энергии сварочной дуги Ли Мдж м д/и ккал/см) и скоростью охлаждения град сек с учетом возможных различных значений То — начальной температуры свариваемого металла. [c.90] Первой схеме соответствует однопроходная сварка листов встык или наплавка при глубине проплавления, мало отличающейся от толщины наплавляемой пластины. Скорость охлаждения околошовного участка для таких процессов рассчитывают по номограмме, соответствующей принятому в данном опыте значению температуры То предварительного подогрева (или охлаждения) основного металла. При этом из всего семейства кривых номограммы используют только одну, соответствующую толщине металла 6=1 см. При рассматриваемой расчетной схеме с линейным источником тепла в пластине малой толщины эта линия связывает значения скорости охлаждения Шо околощовного участка с соответствующими удельными значениями погонной энергии 1/и6 ( /у6), приходящимися па единицу (1 см) толщины свариваемого (подвергаемого наплавке) металла. Поэтому для определения действительных значений погонной энергии следует ее удельное значение, полученное по номограмме для каждого расчетного или заданного значения Wo, умножить на действительную толщину (см) свариваемых (наплавляемых) деталей. [c.90] Стыковое соединение, первый слой шва (угол разделки 60 град.). . [c.91] Соединение втавр или внахлестку, первый слой второго шва. . . [c.91] Крестовое соединение, первый слой четвертого шва. . [c.91] Третья схема относится к наплавке на массивное изделие, толщина которого во много раз больше глубины проплавления. Скорость охлаждения околошовного участка при этом процессе рассчитывают по тем же номограммам с учетом начальной температуры Го основного металла. При этом из всего семейства кривых номограммы используют только одну, обозначенную индексом оо. [c.91] После установления соответствующего типа расчетной схемы применительно к разрабатываемому технологическому процессу сварки (наплавки) дальнейший расчет параметров этого процесса выполняют, пользуясь следующими путями. [c.91] принимая на основе опытных данных значения сварочного тока /, напряжения дуги Г/д и эффективного к. п. д. ее теплового действия т], устанавливают необходимую скорость сварки V. Значение V окончательно принимают, учитывая практические возможности ее осуществления и допускаемые поправки величины сварочного тока в пределах паспортных значений для применяемых электродов или сварочной проволоки. [c.92] Совокупность перечисленных выше характеристик позволяет оценить свариваемость металла и служит основой для выбора оптимальной технологии и режимов его сварки. [c.93] Проба Чабелки [2, 19] для испытания на свариваемость низкоуглеродистых конструкционных сталей практически позволяет определить лишь склонность к разупрочнению их зоны термического влияния в результате естественного термического старения, вызванного процессом сварки. [c.93] Проявляется старение в узком участке этой зоны, нагреваемой при сварке до 100—300° С. Обычно этот участок располагается на расстоянии около 25 мм от края шва. Автор пробы экспериментально доказал, что основной причиной старения служит содержание в стали газов, превышающее следующие допустимые значения 0,005% Ог, 0,005% N2 и 0,0005% Нг. [c.93] Для выполнения пробы сваривают встык заготовку (рис. 25) из двух пластин размером 150X320 мм наибольшей толщины из числа применяемых в заданной конструкции. Кромки для сварки пластин разделывают таким образом, чтобы одна из них была без скоса. Технологию и режим сварки принимают такими лее, какие установлены для сварки заданной конструкции. После сварки среднюю часть заготовки сострагивают до толщины изготовляемых образцов (10 или 5,5 мм). Затем производят разметку заготовки согласно рис. 25 так, чтобы ось надреза каждого последующего размечаемого ударного образца находилась на указанном возрастающем расстоянии от оси сварной заготовки. Всего изготовляют 14 ударных образцов типа Менаже, в том числе два — из основного металла (для сравнения). [c.93] Образцы испытывают при комнатной температуре. Их результаты признают удовлетворительными, если ударная вязкость каждого образца с надрезом в зоне термического влияния составляет не меньше 50% величины ударной вязкости основного металла и во всяком случае не ниже 0,3 Мдж1м (3 кГ-м1см ). При неудовлетворительных результатах испытание повторяют с удвоенным числом образцов. Результаты повторного испытания считаются окончательными. [c.93] По описанной пробе испытывают только низкоуглеродистые конструкционные стали, главным образом конвертерного производства и кипящие мартеновские. [c.94] В других исследованиях [20, 21], одной из задач которых была оценка стойкости обработанной в вакууме бессемеровской стали против термического старения ее в процессе сварки, проба Чабелки была заменена испытаниями ударных образцов, изготовленных по ГОСТ 6996 — 66 из наплавленных пластин валиковой пробы (ГОСТ 13585 — 69). После такой замены были получены вполне устойчивые и надежные результаты испытаний, причем одновременно значительно сократилась трудоемкость и металлоемкость изготовляемых образцов. [c.95] На рис. 27 в качестве примеров приведены данные валиковой пробы и пробы Шнадта для стали 23Г. [c.95] Это подтверждается [12] экснериментальнымн данными, согласно которым структура металла, подвергнутого воздействию тепла сварки, и структура образца торцовой пробы не идентичны при одинаковых значениях твердости. [c.96] Из-за указанных недостатков торцовая проба вытесняется методами, имитирующими сварочный нагрев путем пропускания через образец тока регулируемой величины. [c.97] Вернуться к основной статье