RU1821318C - Способ изготовлени образцов с трещиноподобными дефектами в сварном шве - Google Patents

Abstract

Использование: контроль металлов, сварных соединений, наплавки дл  выполнени  качественного контрол  неразрушающими методами ответственных изделий. Сущность изобретени : способ заключаетс  в подготовке к сварке, сварке, нагружении образца до его разрушени . Заготовки об.- разцов-эталонов из пластин и труб заданных металлов и толщин подготавливают к сварке, осуществл ют сборку заготовок под сварку, выполн ют ручной дуговой сваркой прихватки. Нанос т несколько видимых указательных линий. Устанавливают образец в разрывную машину и осевым нагруженном разрушают сварные прихватки образца. Устанавливают собранные заготовки с центрирующими устройствами в разрывную машину и создают усили  сжати , равное F о- S, соединении обеих половин образца . Затем заполн ют разделку шва. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к контролю металлов , сварных соединений, наплавки и может быть применен дл  выполнени  качественного контрол  неразрушающими методами ответственных изделий энергетического и химического машиностроени , аэрокосмической техники, а также в строительстве , где провод т об зательный контроль сварных работ, например, при сооружении газопроводов, химических заводов , ТЭС и АЭС. Кроме того, изобретение может найти применение в научно-исследовательских организаци х, которые занимаютс  созданием новой техники неразрушающего контрол , а значит и разработкой способов и средств дл  изготовлени  образцовгэталонов.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности дефектов типа трещин в

образцах-эталонах путем приближени  их характера и размеров к эксплуатационным. На фиг.1 представлен образец с трещиноподобными дефектами в наружном слое сварного шва (поверхностна  трещина): а - вид сверху собранного образца с установленными прихватками в места будущего ; расположени  дефектов, б - поперечные се- , чени  образцов (в прихватках и вне их), в - разрушенный образец (поперечное сечение ), г - заваренный образец после повторной сборки; на фиг.2 - образец с трещиноподобными дефектами внутри (внутренние трещины); на фиг.З - образец с наплавкой и трещиноподобными дефектами под наплавкой,

Предлагаемый способ заключаетс  в следующем. Заготовки образца -две одина-. ковые пластины требуемого металла и толсо W.

GJ 00

щины или обрезки труб длиной 150-200 мм подготавливают к обычной ручной электродуговой качественной сварке с полным про- плавлением толщины путем разделки кромок (фиг. 16, разрез А-А). Форму разделки кромок выбирают в зависимости от глубины разлегани  дефекта и его высоты, а также дл  обеспечени  полного проплзвлени  стыка в остальной зоне. Это может быть Х-образна  разделка кромок (фиг.2) дл  получени  внутренней , трещины или V-образна  разделка дл  получени  наружной трещины (фиг. 16). Величина притуплени  К и глубина расположени  ее определ ют размер дефекта трещины и координаты, а длина дефекта (И и la) устанавливаетс  длиной прихватки. Угол раскрыти  кромок и зазоры в стыке устанавливают по требовани м технологии сварки, чтобы обеспечить качественную сварку остальной зоны стыка. Далее половинки образцов собирают ручную дуговую сварку с необходимым зазором и выравниванием кромок и делают прихватки (фиг. 16 по Б-Б) тем способом ручной дуговой сварки, который наибо-. лее подходит дл  исследуемых металлов (ручна  электродугова , или аргонодугова ). Размеры прихваток (высота, длина) устанавливают с учетом требуемых размеров имитированной трещины плюс допуск на переплав от последующей сварки слоев пор дка 1-1,5 мм. Место расположени  прихваток (координаты по длине образца) устанавливают также в соответствии с требуемой программой изготовлени  образца-эталона. Затем нанос т несколько видимых контрольных линий поперек стыка дл  последующей точной центровки разломанных половин образца. Собранный на прихватках образец из пластин или труб помещают в разрывную машину (небольшой мощности) и быстрым магружением разрушают прихватки (осевым раст жением, чтобы исключить боковой излом, фиг.1 в). Половинки образца снимают и с помощью центрирующих устройств (клиньев, центраторов) и нане сенных линий, тщательно соедин ют места изломов без зазора. Снова устанавливаютсо бранный в центрирующих устройствах образец в разрывную машину и сжимают половины образца осевым усилием F 0упр5гтрихв, гдеоупр - среднее значение напр жени  упругости дл  данного металла: $прихв - площадь прихваток в изломе (обща ). В сжатом состо нии устанавливают новые прихватки (прочности) с помощью сварки в стыке, но вне зоны разрушенных прихваток. Затем образец снима-ют с машины и выполн ют качественную сварку всего стыка, кроме зоны разрушени  прихваток.

Зона разрушенных прихваток (фиг.1г) завариваетс  следующим образом. Чтобы переплав разрушенной прихватки сверху был минимальным (не более 1-1,5 мм) используют известные приёмы сварки: арого- дуговую на минимальном токе, ручную электродуговую сварку с натеканием жидкого металла впереди дуги (при наклоне образца ), сварку С интенсивным теплоотвалом

0 в охлаждаемые медные подкладки. Образцы с внутренними трещинами (фиг.2) заваривают с двух сторон до хонца разделки, дела  переплав прихватки с двух сторон минимальными . Последующие слои заполне5 ни  разделки выполн ют по обычной сварочной технологии.

Дл  образцов-эталонов наплавки (фиг.З) сначала получают, описанным способом по фиг.1, наружную трещину (или трещины), за0 тем производ т наплавку образца электродами наплавки со сторойы наружной трещины (фиг.З) так, чтобы первый слой наплавки в зоне разрушени  прихватки обеспечил минимальное проплавление (не более

5 1-1,5 мм), а слой соседние и верхние выполн ют пр обычной технологии наплавки. Ра- . нее на всех образцах отмечают условными знаками координаты дефектов.

Готовые образцы, контролируют образ0 цовыми приборами контрол  (ультразвук, . гаммаконтроль, магнитные капилл рные методы) и делают экспертную оценку величины дефекта вследствие уменьшени  его размеров (по длинен высоте) из-за перепла5 ва от последующей заварки и разделки. Та .,хой переплав при соблюдении технологии

сварки (указано ранее) не превышает 1-1,5

мм (опыт Обнинского института атомной

энергетики и сварочной лаборатории ПМСО

0 Гидромонтаж). Затем образцы клейм т и . составл етс  паспорт образца с дефектом. В Обнинском институте атомной энергетики изготовлена опытна  парти  образцов из низкоуглеродистой и нержавеющей

5 сталей толщиной 12 и 16 мм с трещинопо- добнымидёфектами длиной 20 мм, высотой 3-6 мм. Ультразвуковой контроль показал хорошее совпадение данных по измерению дефектов с проектными размерами. Метал0 лографичёский контроль также подтвердил совпадение размеров трещин по высоте и вы вил ширину трещины в 150-300 мкм.

Эффект в народном хоз йстае страны от внедрени  предлагаемого способа будет

5 получем за счет резкого сокращени  време-- ни .на изготовление образцов-эталонов, за счет улучшени  подготовки контролеров- операторов лабораторий контрол  на качественных эталонах, за счет более качественной настройки приборов контрол 

на образцах-эталонах с имитированными дефектами, близкими к эксплуатационным (повышение достоверности).

Предлагаемый способ получени  ими- тированных дефектов-трещин в образцах сварных соединений и наплавки очень прост, дешев и доступен любой организации , имеющей разрывную машину, квалифицированных работников по сварке. Он обеспечивает высокие достоверность и точность имитированного дефекта.

Достоверность обеспечиваетс  внутренним расположением трещины в отличие от большинства существующих способов, характером трещины (ее конфигурацией) и размерами.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  образцов с тре- щиноподобными дефектами в сварном шве, включающий выполнение разделки кромок с их притуплением на заданной глубине стыка , сборку стыка, получение трещиноподобных дефектов и сварку, о тли ч а ю щ и и с   тем. что, с, целью обеспечени  получени  образца с дефектами, приближенными по характеру и размерам к эксплуатационным, дл  получени  трещиноподобных дефектов после сборки стыка ручной дуговой сваркой выполн ют прихватки в местах расположени  будущих дефектов с соответствующей длкнрй и высотой, нанос т поперек стыка

видимые указательные линии-отметки, образец устанавливают в разрывную машину и осевым наг ружением разрушают прихватки , затем совмещают места изломов с помощью центрирующих приспособлений по лини м-отметкам, устанавливают собранный образец вместе с центрирующими приспособлени ми в разрывную машину и сжимают усилим F - ст- S, где а- среднее

. напр жение упругости дл  данного металла; S - площадь прихваток в сечении излома , выполн ют прихватки стыка на участках между зонами разрушени , и эти участки заваривают до полного заполнени  разделки после сн ти  образца с машины, затем осуществл ют заполнение разделки в зонах раз рушени  по крайней мере с одной стороны , причем сначала производ т ручную электродуговую или аргонодуговую сварку с

глубиной проплавлени  не более 1,0-1,5 мм, а затем заваривают разделку до конца.

2. Способ по п.1, о т л и чаю щ и и с   тем. что, с целью обеспечени  получени  наплавленного образца; после получени 

трещиноподобных дефектов в сварном шее дополнительно выполн ют многослойную наплавку на поверхность образца со стороны расположени  дефектов посредством ручной электродуговой сварки, причем первый слой наплавл ют с проплавлением не более 1,0-1,5 мм.

ПРИХВАТКА

ШШ

и

А-А

ШЗ .: :

6)

трещит

А ...

тшак

&

Б-Б

.: :

6)

4 С.леч Запел

Фиг. 1

Л-А

трещина

4 мой нрпмВии

1ШШ

)

6- 5

)

Фиг. Ј

рс то/it ньге слои . неплавки