Протокол Механических Испытаний Сварных Стыков Образец

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения Методы определения механических свойств

Сварка. Отраслевая информация. Search Login ГОСТ 6996-66 Сварные соединения Методы определения механических свойств

Дата введения 01.01.67

Настоящий стандарт устанавливает методы определения механических свойств сварного соединения в целом и его отдельных участков, а также наплавленного металла при всех видах сварки металлов и их сплавов.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Стандарт устанавливает методы определения механических свойств при следующих видах испытаний:

а) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение;

б) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах);

в) испытании металла различных участков сварного соединения на стойкость против механического старения;

г) измерении твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла;

д) испытании сварного соединения на статическое растяжение;

е) испытании сварного соединения на статический изгиб (загиб);

ж) испытании сварного соединения на ударный разрыв.

1.2. Стандарт распространяется на испытания, проводимые при определении качества продукции и сварочных материалов, пригодности способов и режимов сварки, при установлении квалификации сварщиков и показателей свариваемости металлов и сплавов .

1.3. Виды испытаний, типы образца и применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях на продукцию, устанавливающих технические требования на нее.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

2.1. Образцы для испытаний отбирают из проб, вырезанных непосредственно из контролируемой конструкции или от специально сваренных для проведения испытаний контрольных соединений.

2.2. Если форма сварного соединения исключает возможность изготовления образцов данного типа (детали сложной конфигурации, трубы и др.), то образцы могут быть отобраны от специально сваренных плоских контрольных соединений.

2.3. При выполнении контрольных соединений характер подготовки под сварку, марка и толщина основного металла, марки сварочных материалов, положение шва в пространстве, начальная температура основного металла, режим сварки и термической обработки должны полностью отвечать условиям изготовления контролируемого изделия или особому назначению испытания.

Сварку контрольных соединений, предназначенных для испытания сварочных материалов (электродов, сварочных проволок, присадочных прутков, флюсов и др.), если нет специальных требований, производят с остыванием между наложением отдельных слоев. Температура, до которой должен остывать металл, устанавливается стандартом или другой технической документацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

2.4. Размеры пластин для изготовления контрольных соединений определяются требованиями, указанными ниже.

2.4.1. Для контрольных соединений, выполняемых дуговой, электрошлаковой и газовой сваркой из плоских элементов, ширина каждой свариваемой пластины, если нет иных указаний в стандартах или другой технической документации, должна быть не менее:

50 мм - при толщине металла до 4 мм;

70 мм « « « св. 4 до 10 мм;

100 мм « « « « 10 « 20 мм;

150 мм « « « « 20 « 50 мм;

200 мм « « « « 50 « 100 мм;

250 мм « « « « 100 мм.

Ширина контрольного соединения, выполненного из круглого или фасонного проката, должна быть не менее двух диаметров или ширин элементов.

2.4.2. Длина свариваемых кромок пластин определяется размерами и количеством подлежащих изготовлению образцов с учетом повторных испытаний, припусков на ширину реза и последующую обработку и с добавлением длины неиспользуемых участков шва. Размеры неиспользуемых участков принимают равными:

- при ручной дуговой сварке покрытыми электродами и газовой сварке - не менее 20 мм в начале и не менее 30 мм в конце шва;

- при автоматической и полуавтоматической сварке с любым типом защиты, кроме флюса, при толщине металла до 10 мм - не менее 15 мм в начале и не менее 30 мм в конце шва, а при толщине металла более 10 мм - не менее 30 мм в начале и не менее 50 мм в конце шва;

- при автоматической и полуавтоматической дуговой сварке под флюсом на токе до 1000 А, при электрошлаковой сварке и дуговой сварке с принудительным формированием - не менее 40 мм в начале и не менее 70 мм в конце шва;

- при автоматической сварке под флюсом на токе более 1000 А - не менее 60 мм в начале шва. Длину неиспользуемого участка в конце шва для этого случая принимают равной длине кратера шва (участок, имеющий неполное сечение).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.3. Размеры пластин для контрольных соединений, выполняемых способами сварки, не указанными в п. 2.4.1, устанавливаются соответствующими техническими условиями.

В случаях сварки пластин с применением приставных планок для вывода начала и конца шва можно отбирать образцы по всей длине контрольного соединения. Приставные планки изготавливают из того же материала, что и пластины.

Длина приставных планок должна быть не менее размера неиспользуемых участков шва (см. п. 2.4.2).

2.5. Размеры проб, вырезаемых из контролируемой конструкции, определяются количеством и размерами образцов.

При кислородной вырезке проб их размеры определяют с учетом припуска на последующую механическую обработку, обеспечивающую отсутствие металла, подвергшегося термическому влиянию при резке в рабочей части образцов.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.6. Вырезку заготовок для образцов из проб и контрольных соединений рекомендуется выполнять на металлорежущих станках. Допускается вырезать заготовки на ножницах, штампах, кислородной, плазменной, анодно-механической и другими методами резки.

Припуск на величину заготовки, при котором обеспечивается отсутствие в рабочей части образца металла с измененными в результате резки свойствами, назначают в зависимости от метода резки. Минимальное значение припуска должно быть:

- при толщине металла до 10 мм: кислородная и плазменная резка - 3 мм, механическая, в т. ч. анодно-механическая резка, - 2 мм;

- при толщине металла более 10 до 30 мм: кислородная резка - 4 мм, плазменная резка - 5 мм, механическая, в т. ч. и анодно-механическая резка, - 3 мм;

- при толщине металла более 30 до 50 мм: кислородная резка - 5 мм, плазменная резка - 7 мм, механическая, в т. ч. и анодно-механическая, - 3 мм;

- при толщине металла более 50 мм: кислородная резка - 6 мм, плазменная резка - 10 мм, механическая, в т. ч. и анодно-механическая, - 3 мм.

При вырезке заготовок для образцов из металла, в котором под воздействием резки не изменяются свойства в рабочей части образца, допускается уменьшение указанных выше припусков, но не более чем в два раза.

Величина припуска для способов резки, не перечисленных выше, должна быть указана в нормативно-технической документации (НТД) на данный вид продукции или на метод отбора проб.

При изготовлении образцов необходимо принимать меры, исключающие возможность изменения свойств металла в результате нагрева или наклепа, возникающих при механической обработке.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

2.7. На пробах, контрольных соединениях и заготовках из листового проката и труб следует указывать направление прокатки основного металла по отношению к шву.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.8. Правка контрольного соединения или пробы, отбираемой от контролируемой конструкции, не допускается. Разрешается править готовые образцы вне их рабочей части. При испытании сварных соединений из труб допустимость правки образцов оговаривается стандартами или другой технической документацией.

Если нет иных указаний в стандартах или другой технической документации, то стрела прогиба f на длине 200 мм (черт. 1) не должна превышать 10 % от толщины металла, но не более 4 мм.

Несовпадение плоскости листов h в стыковых соединениях (черт. 2) не должно превышать 15 % от толщины листа, но не более 4 мм.

2.9. Термическую обработку, если она оговорена НТД, проводят до чистовой обработки образцов. Термической обработке могут подвергаться пробы, контрольные соединения или вырезанные из них заготовки для Образцов. В случае нормализации или закалки термическая обработка заготовок для образцов не допускается.

Термическую обработку контрольных соединений или заготовок для образцов предпочтительно совмещать с термической обработкой контролируемого изделия. Порядок проведения термической обработки при изготовлении образцов из материалов с s_В более 1000 МПа (100 кгс/мм 2 ) оговаривается НТД.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.10. Клеймение проб, контрольных соединений заготовок и готовых образцов можно производить любым способом так, чтобы клеймо располагалось вне рабочей части образца и сохранялось на нем после испытания.

3. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ И ОЦЕНКА ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Образцы, имеющие отступления от чертежных размеров по чистоте обработки, а также механические повреждения в рабочей части, к испытаниям не допускаются и заменяются таким же числом новых образцов, изготовленных из той же пробы или контрольного соединения. Если размеры пробы или контрольного соединения исключают возможность изготовления новых образцов, производят вырезку новой пробы или сварку нового контрольного соединения.

При соответствии результатов механических испытаний требованиям стандартов или другой технической документации, во всех случаях, кроме арбитражных испытаний, допускается использование образцов с более низким классом шероховатости поверхности.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.2. Если нет других указаний в стандартах или другой технической документации, то испытания по разд. 4, 8 и 9 проводят не менее чем на двух образцах; по разд. 5, 6 и 10 - не менее чем на трех образцах; по разд. 7 - не менее чем на четырех точках для каждого участка сварного соединения. Если размеры сварного соединения исключают возможность размещения четырех точек, то допускается уменьшить их количество в соответствии с реальными возможностями.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3.3. Результаты по всем видам испытаний определяют как среднее арифметическое результатов, полученных при испытании всех образцов. Если нет указаний в соответствующих стандартах или другой технической документации, то для всех видов испытаний, кроме испытаний на статический изгиб и измерения твердости, допускается снижение результатов испытаний для одного образца на 10 % ниже нормативного требования, если средний арифметический результат отвечает нормативным требованиям. Допускаемое снижение результатов испытания образцов на статический изгиб и при измерении твердости должно оговариваться в соответствующих стандартах или другой технической документации. При испытании на ударный изгиб допускаемое снижение ниже нормативных требований устанавливается не более 5 Дж/см 2 (0,5 кгс?м/см 2 ).

3.4. Испытания, предусмотренные разд. 7-10, проводят при нормальной температуре, равной (20±10)°С [(293 ± 10) К]. Температуру образца принимают равной температуре помещения, в котором проводят испытания. Испытания, предусмотренные разд. 4-6, проводят при нормальной температуре или по требованию, оговоренному в соответствующих стандартах или другой технической документации, при повышенных или пониженных температурах. При испытании при пониженной или повышенной температурах температуру образца принимают равной температуре среды, в которой проводят нагрев или охлаждение. Допускается определение температуры на образцах-свидетелях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5. Результаты испытаний считают неудовлетворительными, если не выполняются требования п. 3.3 или в изломе образца, или на его поверхности выявлены кристаллизационные или холодные трещины (кроме случаев, когда наличие трещин допускается соответствующей НТД). При неудовлетворительных результатах испытания повторяют на удвоенном количестве образцов. Если в изломе образца, результаты испытания которого считают неудовлетворительными, обнаружены дефекты основного металла или сварного соединения (кроме трещин), его исключают из оценки и заменяют одним новым образцом.

Общие результаты испытаний определяют по показаниям, полученным при повторных испытаниях. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

3.6. Методика определения размеров образцов, требования, предъявляемые к оборудованию для испытаний, условия проведения испытаний и подсчет результатов должны соответствовать:

- при испытании на статическое растяжение при комнатной температуре - ГОСТ 1497, при пониженных температурах - ГОСТ 11150, при повышенных температурах - ГОСТ 9651;

- при испытании на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах - ГОСТ 9454;

- при измерении твердости - ГОСТ 2999, ГОСТ 9013 и ГОСТ 9012.

Другие требования к условиям проведения испытаний, определению размеров образцов, оборудованию для испытаний и подсчету результатов должны оговариваться стандартом иди другой технической документацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.7. Протокол при всех видах испытаний должен содержать: обозначение настоящего стандарта, толщину и марку основного металла, способ сварки, тип соединения, вид термической обработки (если она выполняется), индекс образца (по клейму), тип образца, место его отбора, результаты данного вида испытаний всех образцов, наличие дефектов в изломе образца, при испытании сварных соединений - место разрушения (по металлу шва, по металлу зоны термического влияния, по основному металлу). Для испытаний, проводимых по разд. 4-6, дополнительно указывают температуру испытания; по разд. 5 и 6 - максимальную энергию копра; по разд. 7 - схему расположения точек замера твердости.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

4. ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛА РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ И НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА НА СТАТИЧЕСКОЕ (КРАТКОВРЕМЕННОЕ) РАСТЯЖЕНИЕ

4.1. При испытании металла на статическое (кратковременное) растяжение определяют следующие характеристики механических свойств:

- предел текучести физический s_Т. МПа (кгс/мм 2 ) или предел текучести условный s_0,2. МПа (кгс/мм 2 );

- временное сопротивление s_В. МПа (кгс/мм 2 );

- относительное удлинение после разрыва (на пятикратных образцах) s₅. %;

- относительное сужение после разрыва, j, %.

Испытания проводят для металла шва, металла различных участков зоны термического влияния наплавленного металла при всех видах сварки плавлением.

4.2. Форма и размеры образцов, применяемых для испытания, должны соответствовать черт. 3 или 4 и табл. 1.

Допускается увеличение размера диаметра образца и его высоты.

Примечание. К - допускаемая разность наибольшего и наименьшего диаметров на длине рабочей части образца.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

4.3. Для испытаний, проводимых при нормальной или пониженной температуре, применяют образцы всех типов. При повышенной температуре применяют образцы типов IV и V.

4.4. Допускается применение пропорциональных коротких цилиндрических образцов другого диаметра или типа по ГОСТ 1497.

4.5. При испытании при повышенных температурах по требованию, оговоренному в стандарте или другой технической документации, допускается применение пропорциональных длинных цилиндрических образцов № 2 и 3 по ГОСТ 9651.

При наличии соответствующих приспособлений допускается применение образцов типов I, II и III для испытаний при повышенных температурах.

4.6. Рабочее сечение образцов всех типов должно полностью состоять из металла испытуемого участка. В головках образца допускается наличие металла других участков сварного соединения. На поверхности головки допускается наличие одной или двух (параллельных) лысок, а также наличие необработанной поверхности шва или основного металла.

Размеры головки в месте лыски должны быть: для образцов типов I, II и III - не менее d₀ + 2; для образцов типов IV и V - не менее d .

4.7. Разметку места вырезки образцов производят по макрошлифам, изготовленным на торцах заготовки в соответствии с данными табл. 2 и 3. Все образцы располагают вдоль продольной оси испытываемого участка.

При испытании металла шва и наплавленного металла с сечением, превышающим сечение головки образца, разрешается производить разметку места вырезки образцов без травления заготовки по внешним очертаниям шва с соблюдением требований табл. 2 и 3.

Схема расположения образцов при испытании других участков металла шва или металла околошовной зоны устанавливается стандартами или другой технической документацией.

4.6, 4.7. (Измененная редакция, Изм. № 3).

Примечания к табл. 2 и 3:

1. а - толщина металла в мм; D - диаметр головки образца в мм;

С - расстояние от поверхности шва до оси образца в мм.

2. При однопроходных швах образцы, вырезаемые из различных участков шва, имеют практически одинаковые механические свойства. При многопроходных швах характеристики механических свойств в различных участках шва различны. Место вырезки образцов из многопроходных швов оговаривается стандартами или другой технической документацией. При отсутствии специальных указаний образцы вырезают у поверхности шва.

3. Для сварных соединений, выполняемых из круглого проката, схему отбора образцов сохраняют той же.

4. Заготовки по позициям 1-3; 5-7 табл. 2 предназначаются для проверки качества сварочных материалов.

5. Если в стандартах или другой технической документации нет других указаний, то при двусторонней сварке образцы для испытаний вырезают из шва, выполненного вторым.

5. ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛА РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ И НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ (НА НАДРЕЗАННЫХ ОБРАЗЦАХ)

5.1. При испытании на ударный изгиб определяют ударную вязкость или работу удара, или процентное соотношение хрупкой и вязкой составляющих поверхности излома для металла шва, наплавленного металла, зоны сплавления и различных участков околошовной зоны при толщине основного металла 2 мм и более.

Ударную вязкость определяют в Дж/см 2 (кгс?м/см 2 ), если нет указаний в соответствующих стандартах или другой НТД.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

5.2. Для испытания применяют образцы, форма, размер и качество поверхности которых соответствуют указанным на черт. 5 (образцы с V-образным надрезом) или черт. 6 (образцы с V-образным надрезом). Предпочтительными являются образцы с V-образным надрезом.

а - толщина основного металла, мм

По требованию, указанному в НТД, разрешается применять образцы типа VI (см. черт. 5) с надрезом по черт. 7 или 8.

а - толщина основного металла, мм

5.3. Условное обозначение ударной вязкости или работы удара включает: символ ударной вязкости (КС) или работы удара (К); вид надреза (концентратора) (U, V); температуру испытания (температуру 20 °С не проставляют); максимальную энергию удара маятника (максимальную энергию 300 Дж не проставляют); тип образца (типы образцов VI и IX не проставляют); место расположения надреза (Ш - шов, ЗС - зона сплавления, ЗТВ - зона термического влияния, t - расстояние от границы сплавления до оси надреза). Значение t оговаривают в стандартах или другой технической документации. При расположении надреза поперек металла шва, зоны сплавления или зоны термического влияния в конце обозначения ставят букву П.

Примеры условных обозначений:

1. Ударная вязкость, определяемая на образце типа VII, при температуре 100°С, при максимальной энергии удара маятника 150 Дж, с надрезом вида U, расположенным по зоне сплавления:

KCU +100 150 УПЗС.

2. Ударная вязкость, определяемая на образце типа XI, при температуре минус 40 °С, при максимальной энергии удара маятника 50 Дж, с надрезом вида V, расположенным по зоне термического влияния на расстоянии (t мм) от границы сплавления до оси надреза:

KCV -40 50 XI 3TBt.

3. Ударная вязкость, определяемая на образце типа VI, при температуре 20 °С, при максимальной энергии удара маятника 300 Дж, с надрезом вида U, расположенным по металлу шва:

4. Ударная вязкость на образце типа IX, при температуре 20 °С, при максимальной энергии удара маятника 300 Дж, с надрезом вида V, расположенным поперек металла шва:

5.2, 5.3. (Измененная редакция, Изм. № 3).

5.4. Образцы различных типов дают несравнимые между собой результаты испытаний. Для отдельных случаев могут быть экспериментально установлены частные переводные коэффициенты.

5.5. При испытании на ударный изгиб должны применяться образцы с максимально возможной для данной толщины основного металла шириной. В соответствии с этим при толщине основного металла 11 мм и более применяют образцы типа VI или IX, при толщине основного металла 6-10 мм - образцы типа VII или X, при толщине металла 2-5 мм - образцы типа VIII или XI. Использование образцов типов VII и Х вместо образцов типов VI и IX и образцов типов VIII и XI вместо образцов типов VII и Х или VI и IX допускается только при сравнительных испытаниях, когда для одного из объектов сравнения применение тонкого образца обусловлено толщиной основного металла.

При вырезке образцов типов VI и IX из сварного соединения, выполненного из основного металла толщиной 11 мм, и образцов типов VII и Х - из основного металла толщиной 6 мм, допускается наличие необработанного основного металла на двух поверхностях образца. Поверхность основного металла образцов типов VIII и XI не обрабатывают.

Выпуклость шва на всех образцах удаляют до уровня основного металла. При наличии в сварном соединении смещения кромок (см. черт. 2) он удаляется механическим путем.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

5.6. В зависимости от цели испытания надрез располагают по металлу шва (черт. 9 и 10), по зоне сплавления (черт. 11) и в различных участках металла околошовной зоны на расстоянии t от границы сплавления (черт. 12 и 13). Место расположения надреза и расстояние t от границы сплавления до оси надреза оговаривают в НТД.

При испытании металла околошовной зоны при сварке давлением расстояние t отсчитывают от оси шва.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

5.7. Разметку для нанесения надреза производят по макрошлифам, расположенным на гранях образца или заготовки для образцов. Расположение надреза должно соответствовать п. 5.6. Все образцы вырезают поперек испытуемого участка сварного соединения. Ориентация надреза для образцов типов VI и IX должна соответствовать черт. 9, 11 и 12, для образцов типов VII, VIII, Х и XI - черт. 10 и 13. Ориентацию надреза для образцов типов VI и IX оговаривают в НТД. Вырезку образцов и заготовок для них ведут по табл. 4 и 5.

Схему расположения образцов при испытании металла околошовной зоны для стыковых соединений и металла шва и околошовной зоны при испытании тавровых и нахлесточных соединений оговаривают в стандартах или другой технической документации.

Примечания к табл.4 и 5.

1. а - толщина основного металла, мм; С - расстояние от поверхности металла до края образца (заготовки), мм.

2. При однослойных швах образцы, вырезаемые из различных участков, имеют практически одинаковую ударную вязкость. При многослойных швах ударная вязкость металла различных участков отличается друг от друга. Место вырезки образцов оговаривается стандартами или другой технической документацией. При отсутствии таких указаний образцы вырезают у поверхности шва.

3. Если в стандартах или другой технической документации нет специальных указаний, то при двусторонних швах образцы вырезают из шва, сваренного вторым, При двусторонних многослойных швах, выполняемых с переменным наложением проходов, образцы вырезают со стороны последнего из них.

4. Заготовки по позициям 1-4 табл. 4 используют для проверки качества сварочных материалов.

6. ИСПЫТАНИЕ МЕТАЛЛА РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ МЕХАНИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ

6.1. Стойкость против механического старения характеризуется изменением ударной вязкости металла, подвергнутого старению по сравнению с ударной вязкостью его в исходном состоянии. О стойкости металла против механического старения судят по выраженному в процентах отношению этих величин или по абсолютному (нормативному) значению ударной вязкости после старения. Испытания проводят для металла шва и различных участков металла околошовной зоны.

6.2. Заготовки подвергают искусственному старению по методике: деформация растяжением из расчета получения (10 ± 0,5) % остаточного удлинения в пределах расчетной длины l. ограниченной кернами или рисками. Рекомендуется на поверхности образцов через каждые 10 мм наносить риски для проверки равномерности деформации по длине расчетной части.

После удлинения заготовку подвергают равномерному нагреву в течение 1 ч при температуре 250 °С (523 °К) с последующим охлаждением на воздухе. Из рабочей части заготовок по черт. 14, 15 или 17 отбирают образцы типа VI или IX, а по черт. 16 - типа VII или X. Ось надреза должна совпадать с осью симметрии шва. Схему отбора образцов при расположении надреза в других участках сварного соединения оговаривают стандартами или другой технической документацией.

Предусмотренную данным пунктом методику старения применяют для сварных соединений из сталей. Методику старения для других металлов и сплавов, а также иную температуру нагрева или величину деформации для соединений из стали оговаривают стандартами или другой технической документацией.

6.3. Механическому старению подвергают заготовки, отбираемые от стыкового соединения в соответствии с черт. 14 или 15 и табл. 6. Ось симметрии заготовки должна совпадать с продольной осью шва или с осью будущего надреза (если испытание проводят не для металла шва). Расположение надреза по черт. 15 применяют при электрошлаковой сварке и в случаях, оговоренных в п. 5.6. Заготовки по черт. 16 применяют при испытании сварных соединений из металла толщиной менее 12 мм. По требованию, оговоренному стандартами или другой технической документацией, для сварных соединений, выполняемых электрошлаковым процессом, разрешается применять заготовки по черт. 17.

6.4. Длину захватной части заготовок h устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины.

6.5. К условному обозначению образца, оговоренному в п. 5.3, прибавляют индекс «ст» (например, КСст Ш, КСст Ш).

1. l_Ш - максимальная ширина шва.

2. Длину захватной части образца h устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины.

3. Размеры образцов типов XII и XIII при толщине основного металла более 75 мм устанавливают стандартом или другой НТД.

4. Длину рабочей части образца можно увеличить, если конструкция испытательной машины делает невозможным испытание образца предписанной длины.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

8.5. Форма и размеры цилиндрических образцов для испытания стыковых соединений стержней круглого или многогранного сечения должны соответствовать указанным на черт. 22, 22а и в табл. 8. Для испытания стыковых соединений из арматурной стали применяют необработанные образцы со снятым утолщением.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

8.6. Утолщение шва должно быть снято механическим способом до уровня основного металла. При удалении утолщения разрешается снимать основной металл по всей поверхности образца на глубину до 15 % от толщины металла или диаметра стержня, но не более 4 мм. Основной металл с поверхности образца удаляют только с той стороны, с которой снимают утолщение шва или имеется уступ (см. черт. 2). Строгать утолщение следует поперек шва. Острые кромки плоских образцов в пределах рабочей части должны быть закруглены радиусом не более 1,0 мм путем сглаживания напильником вдоль кромки. Разрешается строгать утолщение вдоль шва с последующим удалением рисок. Шероховатость поверхности R в местах удаления утолщения должна быть не более 6,3 мкм.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. l_Ш - максимальная ширина шва.

2. Длину захватной части h устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины.

3. При D_C более 75 мм размеры образца типа XIV устанавливают в стандартах или другой НТД.

8.7. Испытания образцов типов XII, XIII, XIIIa и XIV разрешается проводить без снятия утолщения, если это оговорено в НТД.

В этом случае в формулу расчета временного сопротивления (ГОСТ 1497) вводят значение площади сечения образца вне шва.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

8.8. При недостаточной мощности разрывной машины разрешается испытывать плоские (черт. 23) или цилиндрические образцы (черт. 24 или 25). Величину захватной части образцов h устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины. Схема расположения заготовок для образцов типов XVI и XVII приведена в табл. 9 и 10.

Разрешается применение цилиндрических образцов с другими рабочими диаметрами и другим типом захватной части в соответствии с ГОСТ 1497. Допускается проведение испытаний на образцах типов XII-XVII с более низким классом чистоты обработки при условии соответствия характеристик механических свойств испытуемого металла всем установленным требованиям.

Примечание к табл. 9 и 10: а - толщина основного металла, мм; С - расстояние от поверхности металла до края заготовки, мм.

8.9. Для контроля прочности сварных соединений труб применяют сегментные образцы, указанные на черт. 20 или 21, или 21 а, а также цилиндрические образцы в виде отрезков труб, указанные на черт. 26 или 26а, или 27. Образцы типов XII, XIII, XIIIa не выправляют. Форму их в поперечном сечении определяет естественная кривизна трубы.

Сегментные образцы вырезают при диаметре трубы более 20 мм. Цилиндрические образцы типов XVIII и XVIIIa вырезают при диаметре трубы до 100 мм. При наличии соответствующего оборудования образцы этого типа вырезают и при трубах больших диаметров. При испытании образца типа XIX его максимальный диаметр определяется мощностью испытательной машины. В формулу расчета временного сопротивления (ГОСТ 1497) для образцов этого типа вводят значение площади сечения трубы вне шва. В образцах типов XII, XIII и XIIIa выпуклость швов удаляют с двух сторон. В образцах типов XVIII и XIX выпуклость шва не удаляют, в образцах типа XVIIIa выпуклость шва удаляют только с наружной стороны. По требованиям, изложенным в НТД, разрешается испытывать образцы типа XVIII со снятой с наружной стороны выпуклостью шва. При недостаточной мощности испытательной машины разрешается применять образцы типов I-V. Металл шва располагают посередине образца.

8.10. Концы образцов типов XVIII и XVIIIa подготавливают для испытания при использовании цилиндрических пробок (образцы типа XVIIIa) или сплющивания (образцы типов XVIII и XVIIIa). Расстояние между внутренними концами металлических пробок должно быть равно l + 2D. Расстояние от оси шва до начала сплющиваемого участка должно быть не менее двух диаметров трубы.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

8.11. Сварные соединения, выполненные точечной сваркой и электрозаклепками, испытывают на срез путем растяжения образца, приведенного на черт. 29, или на отрыв растяжением образца, приведенного на черт. 30. При испытании электрозаклепок ширина образца во всех случаях равна 50 мм.

Размеры образцов должны соответствовать табл. 11.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

8.12. При испытании определяют разрушающую нагрузку на точку в ньютонах (килограммах).

а - толщина основного металла, мм; h - длина захватной части (выбирают в зависимости от конструкции испытательной машины), мм; l - длина рабочей части образца, мм

*Черт. 28 исключен

8.13. Для предотвращения изгиба образцы типа XXI закрепляют в специальном приспособлении. Приспособление должно обеспечивать жесткость образца и возможность испытания его на разрывных машинах.

8.14. Сварные соединения листов, выполненные шовной сваркой, испытывают на срез путем растяжения образцов, приведенных на черт. 31 или 32.

При толщине металла до 1,0 мм испытывают образцы типа XXIII. При толщине металла более 1,0 мм выбор типа образца не устанавливают. При испытании определяют разрушающую нагрузку на образец в килограммах (ньютонах).

8.15. Вырезку образцов типов XX, XXII и XXIII из контрольных сварных соединений, сваренных точечной или шовной сваркой, производят согласно черт. 33. Шаг точек должен обеспечивать возможность вырезки образцов заданных размеров.

Разрешается сваривать образцы с одной точкой в соответствии с черт. 29.

Б. Определение прочности металла шва в стыковом соединении

8.16. При испытании прочности металла шва в стыковом соединении определяют его временное сопротивление.

8.17. Толщина образца типа XXIV должна равняться толщине основного металла. Диаметр захватной части образца типа XXV должен равняться толщине основного металла или диаметру свариваемых элементов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

8.18. Форма и размеры плоского образца должны соответствовать черт. 34 и табл. 12.

1. Длину захватной части образца h устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины.

2. Размеры образца при толщине металла более 50 мм устанавливают соответствующими техническими условиями.

8.19. Форма и размеры цилиндрического образца должны соответствовать черт. 35 и табл. 13.

Диаметр захватной части образца d₁

Диаметр рабочей части образца d

Радиус закругления R

Длина рабочей части образца l

Общая длина образца L

1. Длину захватной части образца L устанавливают в зависимости от конструкции испытательной машины.

2. Размеры образца при толщине металла более 50 мм устанавливают соответствующими техническими условиями.

8.20. Поперечная ось образцов типов ХХIV и XXV должна совпадать с осью шва. Для односторонних швов разметку поперечной оси образца производят по узкой части шва (при электродуговой сварке) или по грату (при контактной или газопрессовой сварке).

Для двусторонних швов разметку поперечной оси производят после шлифовки и травления боковых поверхностей образца по макрошлифу или посередине выпуклость шва, сваренного со второй стороны.

8.21. Временное сопротивление s_В. МПа (кгс/мм 2 ), определяют по формуле

где k- поправочный коэффициент;

Р - максимальное усилие, Н (кгс);

F- площадь поперечного сечения образца в наименьшем сечении до испытания, мм 2 (м 2 ).

Для углеродистых и низколегированных конструкционных сталей коэффициент k принимают равным 0,9. Для других металлов значение коэффициента k устанавливают соответствующей технической документацией.

8.22. Выпуклость шва для образцов типа XXIV должна быть удалена в соответствии с п. 8.6.

8.18-8.22. (Измененная редакция, Изм. № 3).

9. ИСПЫТАНИЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА СТАТИЧЕСКИЙ ИЗГИБ

9.1. Испытания проводят для стыковых соединений. При испытании определяют способность соединения принимать заданный по размеру и форме изгиб. Эта способность характеризуется углом изгиба a (черт. 36), при котором в растянутой зоне образца образуется первая трещина, развивающаяся в процессе испытания. Если длина трещин, возникающих в процессе испытания в растянутой зоне образца, не превышает 20 % его ширины, но не более 5 мм, то они не являются браковочным признаком. Определяют также место образования трещины или разрушения (по металлу шва, металлу околошовной зоны или основному металлу).

В зависимости от требований, установленных соответствующей НТД, испытания проводят до достижения нормируемого угла изгиба или угла изгиба, при котором образуется первая являющаяся браковочным признаком трещина, до параллельности или соприкосновения сторон образца. Угол изгиба при испытании до образования первой трещины замеряют в ненапряженном состоянии с погрешностью до ± 2 °.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

9.2. Форма и размеры плоских образцов должны соответствовать указанным на черт. 37, 38, 38а и в табл. 14.

Толщина образцов типов XXVI, XXVII и XXVIII при толщине основного металла 50 мм должна равняться толщине основного металла. При толщине металла более 50 мм толщину образца устанавливают в НТД. Образцы типов XXVIa, XXVIIa и XXVIIIa, толщина которых меньше толщины основного металла, допускается вырезать в различных участках поперечного сечения сварного соединения. К результатам испытания образцов разных типов устанавливают различные нормативные требования.

Выпуклость шва по обеим сторонам образца снимают механическим способом до уровня основного металла с шероховатостью до 6,3 мкм. В процессе удаления утолщения, если в НТД нет иных указаний, удаляют и подрезы основного металла. Строгать утолщение при образцах типов XXVI и XXVIa следует вдоль, а при образцах типов XXVII, XXVIIa, XXVIII и XXVIIIa - поперек шва. Разрешается строгать утолщение в любом направлении с последующим удалением рисок. Кромки образцов в пределах их рабочей части должны быть закруглены радиусом ? 0,1 толщины образца, но не большим 2 мм, путем сглаживания напильником вдоль кромки.

Ось, расположенного поперек сварного шва образца, после окончательной обработки должна находиться на его середине.

1. D - диаметр оправки; l_ш - максимальная ширина шва.

2. Общая длина образцов типов XXVI, XXVII и XXVIII принята равной не менее указанной величины.

3. Форма поперечного сечения образца должна быть постоянной по всей длине.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

9.3. Испытание образцов типов XXVI и XXVIa проводят, как указано на черт. 39, типов XXVIIa и XXVIII - на черт. 40, типа XXVIIIa - на 40а. Расстояние между опорами К (черт. 40) должно быть равно: для образцов типа XXVII - 2,52), для образцов типа XXVIIa - D + 3а, для образцов типа XXVIII - 3D. Расстояние для образцов типов XXVI и XXVIa указано на черт. 39, а типа XXIIIa -на черт. 40а.

Обязательным условием проведения испытаний является плавность возрастания нагрузки на образец. Испытания проводят со скоростью не более 15 мм/мин на испытательных машинах или прессах с использованием опорных роликов.

Диаметр оправки D может изменяться в зависимости от марки стали, толщины листов, способа термообработки и должен оговариваться в соответствующей НТД. При отсутствии специальных указаний диаметр оправки принимают равным двум толщинам основного металла. Радиус закругления опоры г для образцов типов XXVI, XXVIa, XXVII и XXVIIa выбирают по табл. 15. Для образцов типа XXVII r =25 мм. Для образцов типа XXVIIIа радиус не установлен.

Если заданный угол изгиба превышает 150°, то после изгиба по схеме, приведенной на черт. 39, 40, 40а, изгиб можно продолжать между двумя параллельными нажимными плитами. Между концами образца устанавливают прокладку толщиной d. равной диаметру оправки (черт. 41). После удаления прокладки испытание проводят до соприкосновения сторон.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

9.4. Для стыковых односторонних швов по требованию, оговоренному в стандартах или другой технической документации, в растянутой зоне располагают поверхностный наиболее широкий или корневой участок шва. При отсутствии специальных указаний в растянутой зоне должна располагаться поверхность шва.

Если в стандартах или другой технической документации нет иных указаний, то при двусторонних стыковых швах в растянутой зоне располагают для всех типов образцов, кроме XXVIIIa, шов, выполненный вторым. Для образцов типа XXVIIIa в растянутую зону попадает все сечение шва. При сварке многослойных двусторонних стыковых швов с поперечным наложением проходов в растянутой зоне располагают сторону, где был выполнен последний проход.

Соединения с подварочным швом относят к односторонним.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

9.5. Испытания стыковых соединений труб на изгиб при поперечном (круговом) расположении шва проводят на образцах со снятым с наружной стороны утолщением.

При диаметре трубы ? 20 мм применяют образцы в виде отрезков трубы.

При диаметре трубы св. 20 до 45 мм применяют образцы в виде отрезка труб или плоские (сегментные) образцы.

При диаметре трубы св. 45 мм применяют плоские (сегментные) образцы типов XXVII, XXVIIa и XXVIII; их размеры указаны в табл. 14.

Образцы не выправляют. Форму их в поперечном сечении определяет естественная кривизна трубы.

Испытание труб диаметром 60 мм и менее с поперечным (круговым) и продольным швами можно проводить на образцах, приведенных на черт. 42 или 43. Утолщение шва с наружной стороны трубы механическим путем снимают до уровня основного металла.

На образцах, вырезанных из труб, выполненных стыковой контактной сваркой, грат должен быть снят с наружной и внутренней сторон трубы до уровня основного металла.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

9.6. Результаты испытания образцов типов ХХIХ и XXX определяют величиной b (черт. 44) при появлении на поверхности образца трещины. Характер трещины должен соответствовать указанному в п. 9.1.

Если трещина не образуется, то испытание проводят до соприкосновения сторон.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

9.7. Испытание проводят путем деформации образца под прессом сжимающей нагрузкой.

Обязательным условием проведения испытания является плавность нарастания усилия на образец. Скорость испытания должна соответствовать п. 9.3.

При испытании образцов с круговым швом последний располагают по оси приложения сжимающей нагрузки (черт. 45), а при испытании образца с продольным швом шов располагают в диаметральной плоскости, перпендикулярной действию сжимающей нагрузки (см. черт. 44).

Если в образце, предназначенном для испытания кругового шва, есть продольный шов, он должен располагаться вне растянутой зоны.

9.8. Испытание соединений стержней кругового или многогранного сечения, при отсутствии в НТД других требований, проводят на следующих образцах:

- при диаметре стержня или диаметре окружности, вписанной в многогранное сечение ? 20 мм, испытывают отрезки натурального соединения со снятым утолщением;

- при диаметре стержня или вписанной окружности более 20 до 50 мм - отрезки натурального соединения со снятым утолщением или плоские образцы типа XXVIIa, толщину которых принимают равной половине диаметра круглого стержня или вписанной в сечение многогранного стержня окружности;

- при диаметре стержня или вписанной в сечение многогранника окружности более 50 мм - плоские образцы типа XXVIIa, толщину основного металла которых принимают равной половине диаметра круглого стержня или вписанной в сечение многогранника окружности.

Во всех случаях рабочая длина образца должна быть ? 250 мм, а радиус закругления граней многогранника должен равняться 0,1 толщины образца, но не более 2 мм.

(Введен дополнительно, Изм. № 2, 3).

10. ИСПЫТАНИЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА УДАРНЫЙ РАЗРЫВ

10.1. Испытание на сопротивление ударному разрыву проводят для сварных стыковых соединений листов толщиной до 2 мм.

10.2. Форма и размеры образца должны соответствовать черт. 46. При испытании материалов высокой прочности разрешается изменять конструкцию захватной части образца.

а - толщина основного металла в мм

10.3. Испытание проводят на маятниковых копрах с приспособлением для закрепления плоских образцов. Удельную ударную работу а определяют по формуле

где А_у - работа удара, затраченная на разрыв образца, Дж (кгс?м);

V - объем расчетной части образца, равный произведению толщины основного металла (а) на расчетную длину и ширину образца, см 3 (м 3 ).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук УССР

А.А. Казимиров, И.И. Зюбин, С.А. Островская

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 03.03.66 № 4736

3. ВЗАМЕН ГОСТ 6996-54

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3521-82 - СТ СЭВ 3524-82, СТ СЭВ 6732-89

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Руководства, Инструкции, Бланки

Поиск

Новые файлы