Механическое испытание и металлографическое исследование

Механическим испытанием должны подвергаться стыковые сварные соединения с целью проверки соответствия их прочности и пластических характфистик требованиям настоящих Правил и технических условий на изготовление изделия.

Обязательные виды механических испытаний:

а) на статическое растяжение;

б) на статический изгиб или сплющивание;

в) на ударную вязкость.

Испытание на статическое растяжение не является обязательным для кольцевых сварных соединений сосудов цилиндрической формы и для труб при условии 100%-ного контроля этих соединений ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием.

Испытание на ударную вязкость сварных соединений должно производиться при сварке сосудов и их элементов с толщиной стенки 12мм и более в случаях, если:

а) сосуды предназначены для работы под давлением выше 50 кгс/см²;

б) рабочая температура стенки превышает +450° С.

в) рабочая температура стенки ниже указанной минусовой температуры в Приложении 3.

Испытание на ударную вязкость по пунктам «а» и «б» должно производиться в соответствии с ГОСТ 6996—66 или техническими условиями, а. по п. «в» — на таких же образцах при рабочих температурах.

Металлографическому исследованию должны подвергаться стыковые, тавровые и угловые сварные соединения сосудов и их элементов, работающих при температуре стенки свыше +450° С, и независимо от температуры стенки при давлении свыше 5 МПа, а также сосудов, изготовляемых из легированной стали, воспринимающей закалку на воздухе или склонной к образованию межкристаллитных трещин. Этот вид исследования обязателен, если он предусмотрен техническими условиями

Проверку механических свойств и металлографическое исследование сварных соединений производить на образцах, изготовленных из контрольных сварных соединений (пластин, стыков и др.).

Контрольные сварные соединения должны быть идентичны контролируемым производственным сварным соединениям по марке стали, толщине листа или размерам труб, форме разделки кромок, методу сварки, сварочным материалам, положению, режимам и тем­пературе подогрева при сварке, выполненной в один и тот же период времени.

Из каждого контрольного стыкового сварного соедине­ния должны быть вырезаны:

а) два образца для испытания на статическое растяжение;

б) два образца для испытания на статический изгиб или сплющивание;

в) три образца для испытания на ударную вязкость;

г) образцы (шлифы) для металлографического исследования в количестве не менее одного, а при контроле сварочных соединений элементов из высоколегированной стали — не менее двух.

в количестве не менее одного, а при контроле сварных соединений образцы (шлифы) вырезаются только для металлографического исследования.

Механические испытания на статический изгиб контрольных стыков трубчатых элементов сосудов с условным проходом труб менее 100мм и толщиной стенки менее 12мм могут быть заменены испытанием на сплющивание.

При сварке контрольных пластин, предназначенных для проверки механических свойств, а также для металлографического исследования пластины следует прихватывать к свариваемым элементам так, чтобы шов контрольной пластины являлся продолжением шва свариваемого изделия.

Сварка контрольных пластин для проверки соединений элементов сосудов, к которым прихватка пластин невозможна, может производиться отдельно от изделия, но с обязательным соблюдением всех условий сварки контролируемых стыковых соединений.

При автоматической сварке сосудов на каждое изделие должна свариваться одна контрольная пластина. При ручной сварке сосудов несколькими сварщиками каждым из них должна быть сварена одна контрольная пластина на каждое изделие.

В случае, когда в течение рабочей смены на автоматической сварочной машине сваривается несколько однотипных сосудов, разрешается па каждый вид сварки варить по одной контрольной пластине в начале и конце смены на всю партию сосудов, сваренных в данной смене.

При серийном изготовлении однотипных сосудов из листового материала в случае 100%-ного контроля стыковых сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием допускается на каждый вид сварки варить по одной контрольной пластине на всю партию сосудов. При этом в одну партию могут быть объединены сосуды одного вида из листового материала одной марки, имеющие одинаковую форму разделки кромок, выполненные по единому технологическому процессу и подлежащие термообработке по одному режиму, если цикл изготовления всех изделий по сборочно-сварочным работам, термообработке и контрольным операциям не превышает 3 месяцев.

Для контроля качества сварных соединений в трубчатых элементах со стыковыми швами одновременно со сваркой последних должны изготовляться в тех же производственных условиях контрольные стыки для проведения испытаний механических свойств соединений.

Число контрольных стыков должно составлять 1 % от общего числа сваренных каждым сварщиком однотипных стыков, но не менее одного стыка на каждого сварщика.

Сварка контрольных соединений во всех случаях должна осуществляться сварщиками, выполнявшими контролируемые сварные соединения на изделиях.

Контрольные сварные соединения (пластины, стыки, тавровые и угловые соединения) должны подвергаться внешнему осмотру, ультразвуковому контролю или просвечиванию по всей длине.

6

Если в контрольном сварном соединении будут обнаружены недопустимые дефекты, все производственные сварные соединения, контролируемые данным соединением и не подвергнутые дефектоскопии ультразвуком или просвечиванию, подлежат проверке тем же методом неразрушающего контроля по всей длине, за исключением мест, недоступных для контроля.

Размеры контрольных пластин должны быть достаточными для вырезки, из них необходимого числа образцов для всех предусмотренных видов механических испытаний и металлографического исследования, а также для повторных испытаний.

Механические испытания сварных соединений должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 6996—66 или производственных инструкций по сварке и контролю сварных соединений, действующих в данной отрасли промышленности.

При испытании контрольных сварных соединений на статическое растяжение временное сопротивление разрыву должно быть не менее минимально допустимого предела для основного ме­талла по ГОСТ или техническим условиям на соответствующие полуфабрикаты.

При испытании стальных сварных соединений на статический изгиб полученные показатели должны быть не ниже приведенных в таблицах Правил.

При изготовлении сосудов из других материалов показатели угла устанавливаются техническими условиями,

Испытание сварных соединений на ударную вязкость производится на образцах с надрезом по оси шва со стороны его раскрытия, если место надреза специально не оговорено техническими условиями на изготовление изделия или инструкцией, по сварке контролю сварных соединений.

Значение ударной вязкости металла шва должно быть не ниже значений, указанных в таблице Правил.

При испытании сварных соединений труб на сплющивание показатели испытаний должны быть не ниже соответствующих минимально допустимых показателей, установленных ГОСТ или техническими условиями для труб того же сортамента и из того же материала.

При испытании на сплющивание образцов из труб с продольным сварным швом последний должен находиться в плоскости, перпендикулярной к направлению сближения стенок.

Показатели механических свойств сварных соединений должны определяться как среднеарифметическое значение результатов испытания отдельных образцов. Общий результат испытаний считается неудовлетворительным, если хотя бы один из образцов по любому виду испытаний показал результат, отличающийся от установленных норм временного сопротивления и угла статического изгиба в сторону снижения более чем на 10%.

При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо виду механических испытаний допускается повторное испытание на удвоенном числе образцов, вырезаемых из тех же пластин или стыков. В случае невозможности вырезки образцов из укачанных стыков повторные механические испытания должны быть проведены на выполненных тем же.сварщиком производственных стыках, вырезанных из контролируемого изделия.

Если при повторном испытании хотя бы на одном из образцов были получены показатели, не удовлетворяющие установленным нормам, общий результат испытаний считается неудовлетворительным.

Образцы (шлифы) д ля металлографического исследования сварных соединений должны вырезаться поперек шва и изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ.

Образцы для металлографических исследований сварных соединений должны включать все сечение шва, обе зоны термического влиянии сварки, прилегающие к ним участки основного металла, а также подкладное кольцо, если таковое применялось при сварке и не подлежит удалению.

 

7

Образцы для микроисследования сварных соединений элементов с толщиной стенки 25мм и более могут включать лишь часть сечения соединения. При этом расстояние от линии сплавления до краев образца должно быть не менее 12мм, а площадь контролируемого сечения 25X25 мм.

При изготовлении образцов для металлографического исследования тавровых и угловых сварных соединений трубных элементов контрольные соединения должны разрезаться вдоль оси трубы (штуцера).

Если при металлографическом исследовании в контрольном сварном соединении, проверенном ультразвуком и просвечиванием и признанном годным, будут обнаружены недопустимые внутренние дефекты, которые должны быть выявлены данным методом неразрушающего контроля, все производственные сварные соединения, контролируемые данным сварным соединением, подлежат 100%-ной проверке тем же методом дефектоскопии. При этом новая проверка качества всех производственных стыков должна осуществляться другим, более опытным и квалифицированным дефектоскопистом.

При получении неудовлетворительных результатов металлографического исследования допускается, повторное испытание на двух образцах, вырезанных из сварного соединения изделия.

В случае получения неудовлетворительных результатов при повторных металлографических исследованиях швы считаются неудовлетворительными.

Предусмотренный настоящими Правилами объем механических испытаний и металлографического исследования сварных соединении может быть изменен по согласованию с местными органами госгортехнадзора в случае массового изготовления предприятием однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на определенных видах работ и высоком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее 6 месяцев.

Необходимость, объем и порядок механических испытаний и металлографического исследования сварных соединений литых и кованых элементов, труб, с литыми деталями, элементов из стали различных классов, а также других единичных сварных соединений устанавливаются техническими условиями на изготовление изделия и инструкциями по сварке и контролю соединений.

Помимо основных механических испытаний, стыковые, тавровые и угловые соединения могут быть подвергнуты дополнительным механическим испытаниям (замерам твердости металла и др.), если они предусмотрены техническими условиями на изготовление изделия.