Способ оценки сварочных материалов по стойкости металла швов к образованию пор

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам оценки сварочных материалов по стойкости к образованию пор, и найдет применение в машиностроении. Цель изобретения - повышение точности результатов измерения и достоверности, информативности о природе зарождения развития и строении пор и оптимизация затрат времени и хладагента. Способ основан на охлаждении таврового образца перед разрушением до температуры на 5 - 20°С ниже температуры хрупковязкого перехода испытываемого металла, разрушении образца и подсчете количества и площади пор в изломе таврового шва. Точность и достоверность оценки, информативность о строении и природе зарождения, развития пор обеспечивается за счет хрупкого разрушения образца и исключения деформации пор в изломе шва.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1540987!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (g))5 В 23 К 28/00

ВСЕСОЮЗНАЯ

fiATEHTH0- ЩНИИНЦ

БИБЛИОТЕКА

1 (21) - 4336649/31-27 (22) 27.10.87 (46) 07,02,90. Бюл. N 5 (71) Институт электросварки . им.Е.О.Патона (72) И.К,Походня, В.H. Головко, А.А.Голякевич, В.И.Швачко и А.M.Ñónòeëü (53) 621. 751. 75. 011 (088. 8) (56) Электроды металлические для дуговой сварки сталей и наплавки. Размеры и общие технические условия.

ГОСТ 9466-75, (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО СТОЙКОСТИ МЕТАЛЛА 1ПВОВ К ОБРАЗОВАНИ10 ПОР (57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам оценки сварочИзобретение относится к способам оценки сварочных материалов по стойкости к образованию пор в металле швов.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности результатов измерений, информативности о природе возникновения пор и их строении и оптимизации затрат времени и хладагента, Выполняют сварку таврового образца, его разрушают, подсчитывают количество и площадь пор в изломе, при этоМ образец перед разрушением охлаждают до температуры на 5-20 С ниже температуры хрупковязкого перехода испытываемого металла, 2 ных материалов по стойкости к образованию пор, и найдет применение в машиностроении, Цель изобретения— повышение точности результатов измерения и достоверности, информативности о природе зарождения, развития и строении пор и оптимизация затрат времени и хладагента. Способ основан на охлаждении таврового образца перед разрушением до температуры на 5-20 С ниже температуры хрупковязкого перехода испытываемого металла, разрушении образца и подсчете количества и площади пор в изломе тавро. ного шва. Точность и достоверность оценки, информативность о строении и природе зарождения, развития пор обеспечивается за счет хрупкого разрушения образца и исключения деформации пор в изломе шва.

С::

Охлаждение образца перед разрушением до температуры на 5-20 С ниже температуры хрупковязкого перехода металла позволяет исключить пластические деформации образца при разрушении и тем самым произвести фиксирование истинных формы и размеров пар в изломе шва, что позволяет производитЬ оценку стойкости сварочного материала к образованию пор с высокой точностью и достоверностью; обеспечивает возможность проводить сравнение сварочных материалов в равных условиях, исключив влияние погодных условий на получаемые результаты, Сохранение истинных формы. и размеров пор, ликвидация искажений

1540987 внутренней поверхности пор, получаемых вследствие деформаций при разрушении образца, позволяют проводить детальные исследования в области при5 роды зарождения и развития газового пузыря в металле, Охлаждение образца более чем на о

20 C ниже температуры хрупковязкого перехода нецелесообразно из-за получения аналогичных результатов при лишних затратах времени и хладагента, П р и м:е р 1 (негативный), Тавровый образец сваривали порошковой проволокой марки ПП-AHlM с сеодеч- 15 яиком рутил"органического типа на оках 250 и 350 А (напряжение на дуге 22 и 30 В соответственно). Сварку проводили от выпрямителя ВС-1000 на сварочном тракторе ТС-17, Свари- 20 вали пластины из стали марки Ст Зсп размером 180х180х1б мм, Поверхность .пластин во избежание влияния различного рода загрязнений была зачищена, до металлического блеска. Разрушение 25 образцов проводили при комнатной температуре, Площадь пор и их количество в обоих случаях примерно равны. Пластические характеристики металла швов, выполненных на высоких 30 токах, значительно ниже по сравнению с пластическими характеристиками металла швов, выполненных на малых то.ках.

Пример 2 (положительный).

Образцы, выполненные при таких же условиях, как в примере 1 разрушао ли после охлаждения до -20 С (хладагентом служил жидкий азот). Температура хрупковязкого перехода для ме- 40 талла швов, сваренных проволокой марки ПП-АН1И, -10 С.

Площадь пор в металле, сваренном на токе 250 А в 1,5 раза меньше,площади пор в образце, сваренном на то- 45 ке 350 А.

Пример 3 (положительный), Образцы охлаждали до -30 С, Результаты аналогичны полученным в примере

2,. 50

Строение пор в образцах, сваренных на токе 250 А, исследовали методом растровой электронной микроскопии, Результаты исследований представлены в таблице, 55

I

Предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет сохранять реальные форму и размеры пор (четкие,контуры пор при хрупком разрушении образца и размытые, со следами деформации, очертания пор при вязком раз- рушении1, что дает достоверную и точ« ную картину пористости в металле швов.

Образцы, получаемые при хрупком разрушении, содержат значительно больше данных о зарождении, развитии и строении поры, так как позволяют четко определить форму пор, движение фронта кристаллизации, очаг зарождения пор, размеры и распределение неметаллических включений на поверхности пор и другую ценную информацию, Результаты, полученные в примере

1, позволяют рекомендовать для сварки металлоконструкций режим 350 А, так как при одинаковом количестве и площади нор он более производительный в то же время такая рекомендация ошибочна, так как металл шва, сваренный на токе 250 А, имеет несомненные преимущества — более высокие пластические свойства металла шва в сочетании с малой площадью пор гарантируют . олее высокую работоспособность металлоконструкций (пример 2 и 3).

Приведенные примеры демонстрируют несомненные преимущества способа перед известным в точности и достоверности оценки сварочных материалов по стойко сти металла швов к обр азованию пор, инфоф атинности о возникновении и развитии пор в металле шва, Способ может найти широкое применение в производстве приопределении качества сварочныхматериалов„при выработке рекомендаций по их применении, а также в. научно-исследовательских работах.

Экономический эффект при применении способа взамен известного достигается эа счет увеличения работоспособности и надежности металлоконструкций, сваренных с учетом сделанных рекомендаций, улучшения контроля качества изготовляемых сваочных материалов, повышения качества научно-исследовательских работ, Формула изобретения

I I

Способ оценки сварочных материалов по стойкости металла швов к образованию пор, включающий сварку таврово»

5 1540987

ro образца, его разрушение и подсчет. новения пор и нх строении, оптимиза( количества и площади пор в изломе, ции затрат времени и хпадагеита, отличающийся тем, что, образец перед разрушением охлаждают с целью повышения точности и досто- до температуры иа 5-20 С нике темпе- о верности результатов измерений иифор- ратуры хрупковязкого перехода испы-, 5 мативиости образца о. природе возник-. тываемого металла.. !

G> с X Количество пор на. участ»

МПа ке излома длиной 100 мм, шт

Способ

06 >

ОС сВ 6

519-533

520

l0-14

l 5-22

19-22

20 250

Из вест ный

17

16-18

16-23

560-600

12-16

+ »

350

580

8-12

519-533 l9-22

10-14

Предлагаемый -20 250

520 20

I0

560-600 16-18

580 17

14-20

12-16 .

17

Корректор С,Черни. Заказ 573 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКп"1 .СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Ггар ((Н

Гага ина 101

Со ст авител ь Л, Наз аро и а

РедактоР Л, Зайцева ТехРед М, Ходанич

Суммарная площадь пор на участке иэ излома длиной

100 мм