Способ контроля качества сварных соединений

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1 А1 (50 4 В 23 К 28/00 20 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®QP g т. ть т 1 (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTI44 (21) 3713932/25-27 (22) 23.03.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (72) Н.Г. Фролов, А.Г. Володькин, В.Н. Елкин и Ю.Б. Шилков (53) 621.791.011 (088.8) (56) Чепурко М.И. и др. Биметаллические трубй. Металлургия, 1974.

Авторское свидетельство СССР

В 620866, кл. G 01 N 3/00, 1976.

Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования АЭС. Металлургия 1973, с. 38-39, пп.5.225.27. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, при котором свар" ку образцов-свидетелей осуществляют одновременно со сваркой иэделия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля сварных соединений, полученных совместным прессованием, образцы-свидетели помещают в одну оболочку с изделием и подвергают совместному прессованию, причем образцы-свидетели выполняют толщиной, равной О,!0,3 толщины заготовок изделия.

1232441 2

Изобретение относится к сварке, а именно к способу контроля качества сварных соединений, получаемых преимущественно совместным прессованием заготовок из разнородных металлов, помещенных в оболочку, и может быть использовано при контроле биметаллических узлов.

Целью изобретения является повы1 шение надежности контроля сварных соединений, полученных совместным прессованием.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Образцы-свидетели 1 и 2 помещают вместе с заготовками 3 и 4 изделия в одну оболочку 5 и подвергают совместному прессованию.

Толщину образца-свидетеля 1 и 2, соответственно 8, и о, делают равной 0,1+0,3 от толщины заготовок изделия 3"и 4, соответственно 8 и 8», причем толщину образцов-свидетелей делают равной 0,1+0,3 толщины основных заготовок.

При обосновании нижнего предела соотношения толщин образцов-свидетелей изделия определяющим является фактор получения идентичности условий течения металла этих заготовок в процессе прессования, обеспечивающий соответствие условий образования, а следовательно, и соответствие свойств сварного соединения образцасвидетеля и изделия.

3а счет того, что согласно предлагаемому способу заготовки образцасвидетеля и изделия находятся в едной оболочке обеспечивается достаточная вероятность соответствия (идентичность) параметров и условий образования сварного соединения оба разца-свидетеля и изделия.

Кроме того, высокая надежность контроля объясняется возможностью оценивать качество сварного соединения каждого изделия контролируемой партии, т.е. осуществлять 100 -й контроль. Это особенно важно,.когда контролю подвергают биметаллические узлы, предназначенные для эксплуатации в особо тяжелых условиях, к работоспособности которых предъявляются повышенные требования.

Пример. Контролируют сварное соединение коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т с циркониевым сплавом марки Э110. Заготовки образцов5

10 !

S5 свидетелей толщиной 3 мм подвергают совместному прессованию вместе с основными заготовками толщиной 12 мм в оболочке из стали 3 при Т = 750+

+780 С с коэффициентом вытяжки ш

= 6,3 (оптимальный режим). Предварительно внутри оболочки создают разряжение путем заварки отверстия в оболочке электронным лучом в камере с остаточным давлением

10 мм.рт.ст.

Проводят механические испытания образцов-свидетелей и изделий (табл.l) и исследуют микроструктуру сварных соединений.

Кроме оптимального режима, с целью определения чувствительности способа контроля к отклонению параметров и условий сварки, применяют два критических режима. По первому режиму совместное прессование проводят при Т = 835+15ОС, не меняя остальных условий сварки по сравнению с оптимальным режимом. По второму режиму прессование отличается от оптимального режима тем, что отверстие в оболочке не заваривают, т.е. разряжение внутри оболочки не создают (имитация разгерметизации оболочки). В этих случаях также определяют значение предела прочности (табл. 1).

В табл. 1 приведены результаты механических испытаний.

Чувствительность способа контроля к отклонению параметров и условий сварки подтверждается данными, приведейными в табл. l.

Кроме того, проверяют микрострук туру сварного соединения образцасвидетеля и иэделия в случае прессования при температуре, превышающей оптимальную. В этом случае сварные соединения образца-свидетеля и изделия имеют расслоение по переходной зоне, В качестве подтверждения оптимальности выбранного значения толщины заготовок образца-свидетеля в зависимости от тощины заготовок изделия в табл..2 представлены экспериментальные данные по контролю соединения стали марки 12Х)8Н10Т с циркониевым сплавом марки Э110. Используют заготовки изделия толщиной

12 мм. Толщину образцов-свидетелей варьируют в пределах 0,05-1,0 толщины заготовок изделия. з 1

Из данных, приведенных в табл. 2 следует, что при толщине образцовсвидетелей менее 0,1 толщины заготовок изделия, не обеспечивается высокая надежность контроля, так как не обеспечивается соответствие свойств сварного соединения образцасвидетеля и изделия: при толщине образцов-свидетелей, составляющей

0,05 и 0,075 от толщины заготовок изделия, значения предела прочности сварного соединения образцов-свидетелей имеют большой разброс и значительно меньше значений предела прочности сварного соединения изделия. Результаты металлографического анализа не совпадают.

В случае, когда толщина образцовсвидетелей составляет 0,1 и более толщины заготовок изделия, наблюдаТ а блица 1

Предел прочности сварного соединения, кгс/мм

Режим сварки

Образцы-свидетели

35 + 41

32 + 39

36

9+ 16

8+ ll

10

ll +21

9+ )3

17

Оптимальный (T=750+780 С, р 6,3, с вакуумированием оболочки) Первый (T 835+15 С, p = 6,3; с вакуумированием оболочки) Второй (T=750+780 С, р = 6,3; без вакуумирования оболочки) 232441 4 ется хорошее соответствие результатов механических испытаний и метал- лографического анализа, т.е. высокая надежность контроля.

Надежность способа контроля подтверждается соответствием свойств сварных соединений образца-свидетеля и изделия как при сварке пооптимальному, так и по режимам, отлич10 ным от оптимального.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечит более высокую надежность контроля при относительно незначительной трудоемкости. За счет этого может быть исключен выход из строя ответственных изделий, .например, каналов реакторов, в конструкции которых применены переходники из разнородных металлов.

1232441

Т а б л и ц а 2

Результаты металлографического анализа

Надежность контроля

Изделия

Образцысвидетели

Образцы- Изделия свидетели

21 — 32

35-41

Не удовлетворительна

0 05

20-34

0,075

То же

То Фе

33-38

О,!

Удовлетворительна

35-41

32-37

То же

0,2

То же

32-39

0,25

34-38

0,5

32-39

)ЭO

Составитель 3. Хаустова

Техред И.Попович

Корректор М. Шароши

Редактор А. Шандор

Заказ 2729/)5

Тираж 1001

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Отношение толщин заготовок образца-свидетеля; и иэделия

Предел прочности сварного соединения, кгс/мм

Имеются отклонения от геометрии, отслоения

Геометрия удовлетворительная, расслоений нет

Геометрия соединения удовлетворительная, расслоений нет