SU1080944A1

SU1080944A1 - Способ получени иммитационного образца дл испытани сварного соединени

Info

Publication number: SU1080944A1
Application number: SU823549233A
Authority: SU
Inventors: Андрей Сергеевич Рахманов; Наталья Петровна Сбарская; Ольга Игоревна Нейфельд; Ирина Львовна Жовинская; Яков Матвеевич Флакс
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-03-23

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ преимущественно из низколегированных сталей, выполненного сварочными материалами, содержащими никель и молибден, включающий нагрев и охлаждение имитационной заготовки по термическому циклу свар-, ки с последующей механической обработкой , отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности результатов испытани путем получени данных, максимально приближенных к соответствующим показател м реальных сварных соединений, имитационную заготовку изготовл ют, из среднелегированной стали, содержащей легирующие элементы имитируемой низколегированной стали и дополнительно никель и молибден, причем содержание легирующих элементов превышает их содержание в имитируемой i низколегированной стали: по углероду в 1,2-1,3 раза, по марганцу в 1,0-1,1 раза, по кремнию в 1,1-1,2 раза, по ванадию в 2,0-2,5 раза, по ниобию в 2,0-2,5 раза, а содержание никел и молибдена меньше, чем в сварочном материале в 0,5-0,6 и 0,4-0,6 раза соответственно.

Description

ЭО

О

со 4;

Изобретение относитс к электродуговой сварке, а именно к способам получени образцов дл определени механических характеристик околошовной зоны сварных соединений преимущественно из низколегированных сталей .

Известен способ получени образцов дл определени механических характеристик околошовной зоны сварных соединений, согласно которому испытуемый металл сваривают, а затем из сварного соединени вырезают образцы и подвергают их околошовную зону различным испытани м. Таким образом, испытанию подвергаютс образцы ив реальйого сварного соединени Ci.

Недостатком этого способа получени образца вл етс трудность оценки по такому образцу механических свойств.околошовной зоны из-за ее малой прот женности и сложной конфигурации (10-20 мк), Способ получени образцов из реального сварного соединени весьма металлоемок, так как дл исключени вли ни краевого эффекта необходимо сваривать пластины шириной не менее 150 мм и длиной,не менее 400 мм. Кроме того полученные по этому способу образцы позвол ют производить только комплексную оценку вли ни различных факторов сварочного процесса {времени нагрева и охлаждени , времени пребывани при температуре интенсивного роста зерна в процессе нагрева и охлаждени и т.д, на механические характеристики образцов, поскольку при реальной сварке эти факторы взаимосв заны. В то же врем возможность реального регулировани различных факторов позвол ет разграничить долю вли ни каждого из них на показатели механических свойств околошовной зоны и установить между ними четкую взаимосв зь. Возможность раздельной оценки времени пребывани металла при температуре интенсивного роста зерна в процессе нагрева и в процессе охлаждени позвол ет оценить доминирующую роль каждого из этих факторов на рост зерна в околошовной зоне дл данного процесса сварки.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ получени имитационных образцов дл испытани сварных соединений, выполненного сварочными материалами, содержащими никель и молибден, включающий нагрев и охлаждение имитационной заготовки по термическому циклу сварки с последующей механической обработкой 2.

И-едостаток известного способа заключаетс в том, что при изготовлении образца из низколегированной стали способ не позвол ет воспроизвести вли ние изменений химического

состава околошовной зоны, которое . имеет место в реальном процессе сварки вследствие диффузии легирующих элементов в околошовную зону, как со стороны шва, так и со стороны основного металла. Поэтому характеристики , полученные в результате испытани образцов из низколегированных сталей, недостаточно достоверны и существенно отличаютс от характеристик реальных сварных соединений.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности результатов испытани путем получени данных, максимально приближенных к соответствующим показател м реальных сварных соединений.

Эта цель достигаетс тем, что соласно способу получени имитационного образца дл испытани сварного соединени преимущественно из низколегированных сталей, выполненного, сварочными электродами, содержащими никель и молибден, включающий нагрев и охлаждение имитационной заготовки по термическому циклу сварки 1C последующей механической обработкой , имитационную заготовку изготавливают из среднелегированной стали , содержащей легирующие элементы имитируемой низколегированной стали и дополнительно никельи молибден причем содержание легирующих элементов превышает их содержание в имитируемой низколегированной стали: по углероду в 1,2-1,3 раза, по марганцу в 1,0-1,1 раза, по кремнию в 1,1-1,2 раза, по ванадию в 2,0-2, раза, по ниобию в 2,0-2,5 раза, а содержание никел и молибдена меньшем , чем в сварочном материале в 0,5-0,6 и 0,4-0,6 раза соответственно .

Сначала по обычной технологии приготавливают среднелегированную сталь с химическим составом, в котором содержание легирующих элементов превышает их содержание в исследуемой стали: по углероду в 1,2-1,3 раза, по марганцу в 1,0-1,1 раза, п кремнию в 1,1-1,2 раза, по ванадию в 2,0-2,5 раза, по ниобию в 2,0-2,5 раза, а содержание никел и молибдена меньше, чем в используемом сварочном материале в 0,5-0,6 и 0,4-0,5 раза соответственно. SateM из стали вырезают заготовку под образец и подвергают нагреву ТВЧ по термическому циклу сварки. После этого из заготовки выреЭают образцы дл испытаний (ГОСТ 6996-66) на ударный изгиб, разрыв и т.д.

Имитационные образцы готов т из среднелегированной стали, состав которой определ етс в соответствии с изобретением. Так, если в стали 16ГФР, примен емой дл изготовлени труб большого диаметра, используемы при сооружении магистральных газопр водов и свариваемой электродами, содержащими 0,6% никел и 0,5% молибдена , содержание углерода состав л ет 0,17%, то дл образцов первого состава получают 0,17-1,1, а дл вт рого состава 0,17-1,2 и т.д. Химический состав изготовленных заготовок приведен в табл. 1. Затем заготовки нагревают ТВЧ до 1200°С и охлаждают по термическому циклу, соответствующему ручной дуговой сва ке: нагрева 225 С/с охлаждени 20с/с. Затем из заготовок готов т образ цы на ударный изгиб, разрыв и,дл замера твердости. Кроме того, по известному способу из исследуемой стали 16ГФР вырезают заготовки, которые затем нагревают и охлаждают по аналогичному термическому циклу сварки. Из заготовок также готов т образцы на ударный изгиб, разрыв и дл замера твердости. Одновременно, по известному способу fl ручной дуговой сваркой электродами, содержащими никель и молибден в количестве 0,6 и 0,5% соответственно, сваривают пластины из которых вырезают образцы дл испытани на ударный изгиб и дл замера твердости. За базовый объек сравнени прин ты образцы, вырезанные из такого, ре ьного сварного соединени . .Результаты испытаний образцов приведены в табл. 2. Анализ табл. 2 показывает, что при изготовлении образцов по извест ному способу показатели твердости. отличаютс от показателей твердости образцов из реального сварного соединени на 50 ед. При изготовлении образцов по Пре лагаемому способу, их твердость отличаетс от твердости образцов из реального сварного со динени на 10 ед., что укладываетс в интервал погрешности замеров, регламентированных ГОСТ 2999-75 (измерение твердости ). При испытании образцов составов 1 и 5, где легирующие элементы вз ты в большем состав 5 ( или меньшем состав l процентном соотношении , чем требуемые по предлагаемому способу, твердость имитационных образцов отличаетс от твердости реального сварного соединени на 2030 ед. Таким образом, по результатам замеров твердости имитационные образцы, полученные по предлагаемому способу, более точно соответствуют реальному сварному соединению, чем это имеет место на известных образцах. По результатам испытани на ударную в зкость образцов, изготовленных по предлагаемому способу из металла с составами 2-4, полученные данные также достаточно соответствуют результатам испытани реального сварного соединени и отличаютс по значению от эталона не более, чем на 0,6 кгм/см, в то врем как образцй по известному способу имеют отклонени , достигакадие 1,5. По остальным показател м механических свойств: пределу прочности, пределу текучести и удлинению образца , изготовленные по предлагаемому способу, практически не отличаютс от образцов реального сварного соединени . Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет обеспечить получение результатов максимально приближенных к реальному сварному соединению, что повышает степень достоверности результатов испытаний.

Таблица 2

370

320

2,5

4,0

74

79

55

5011

15 Эти показатели вл ютс расчетными образцов из околошовной зоны ввиду

330

360 365 370 400

4,0

2,7 2,5 2,2 1,2

74

79 79,5 84

78

54,5 55 55,7 60

50

11 10

15

12 из-за невозможности вырезки ее малых размеров.

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ преимущественно из низколегированных сталей, выполненного сварочными материалами, содержащими никель и молибден, включаю- щий нагрев и охлаждение имитационной заготовки по термическому циклу сварки с последующей механической обработкой , отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания путем получения данных, максимально приближенных к соответствующим показателям реальных сварных соединений, имитационную заготовку изготовляют, из среднелегированной стали, содержащей легирующие элементы имитируемой низколегированной стали и дополнительно никель и молибден, причем содержание легирующих элементов превышает их содержание в имитируемой низколегированной стали: по углеро- g ду в 1,2-1,3 раза, по марганцу в 1,0-1,1 раза, по кремнию в 1,1-1,2 раза, по ванадию в 2,0-2,5 раза, по ниобию в 2,0-2,5 раза, а содержание никеля и молибдена меньше, чем в сварочном материале в 0,5-0,6 и 0,4-0,6 раза соответственно.

SU .... 1080944