Основные направления экспериментальных исследований

В области сварки

Экспериментальные исследования в области сварки можно разделить на два основных класса: исследование сварочных процессов и исследование свойств материалов и сварных соединений.

Основными задачами при исследовании сварочных процессов являются: повышение прочности сварных соединений, повышение коррозионной стойкости шва и околошовной зоны, повышение производительности процессов и т. д. Технологическими параметрами сварочных процессов являются: сварочный ток и напряжение, время и скорость сварки, усилие и давление (при, например, контактной сварке), скорость подачи присадочной проволоки и другие.

Значения параметров при сварке определяют с помощью различных приборов:

– сварочный ток и напряжение, скорость подачи проволоки и сварки – с помощью амперметров, вольтметров, осциллографов, датчиков;

– время сварки – с помощью реле времени, электросекундомерами, самописцами;

– расход газов – расходомерами (ротаметрами);

– давления и усилия – с применением пьезоэлектрических датчиков, тензодатчиков сопротивления, ультразвуковых методов измерения;

– температуру – контактными термометрами, пирометрами излучения, термоиндикаторами и спектроскопическими методами.

Свойства материалов, предназначенных для соединения, и свойства полученных сварных соединений исследуют, применяя следующие методы:

– металлографические исследования (световая микроскопия) – для исследования структуры материалов, металлических сплавов и структуры различных зон сварных соединений;

– фрактографические исследования – для изучения характеристик поверхностей разрушения (изломов);

– исследования механических свойств материалов и сварных соединений – определение твердости, ползучести, прочности, усталостные испытания и т. д.;

– исследования сварочных напряжений и деформаций;

– физические методы испытаний – определение характеристик материалов: механических (плотность, упругие и неупругие свойства), тепло-физических (коэффициенты теплопроводности, теплоемкости, теплоотдачи, характеристические температуры), электрических (удельное сопротивление), магнитных (магнитную восприимчивость и проницаемость, индукцию насыщения, коэрцитивную силу, остаточное намагничивание, потери на гистерезис) и др.

Исследование свойств материалов и сварных соединений проводят на определенном оборудовании. Так металлографические и фрактографические исследования – на микроскопах с увеличением до 30 000 раз; исследования механических свойств – с помощью разрывных машин, копров, твердомеров; исследования напряжений и деформаций – с применением тензодатчиков сопротивления и фотоупругих датчиков, рентгеновского метода, методов моделирования.

Современные испытательные машины высшего класса представляют собой сложные, частично автоматизированные устройства, они все чаще оснащаются ЭВМ, при помощи которых может проводиться расчет характеристик в процессе испытания или сразу же по его окончании.

Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований