ГОСТ Р 54790-2011/ISO/TR 17641-3:2005
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИСПЫТАНИЯ РАЗРУШАЮЩИЕ СВАРНЫХ ШВОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки
Часть 3
Испытания с приложением внешней нагрузки
Destructive tests on welds in metallic materials. Hot cracking tests for weldments. Arc welding processes. Part 3. Externally loaded tests
ОКС 25.160.40
Дата введения 2013-01-01
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным учреждением "Научно-учебный центр "Сварка и контроль" при МГТУ им.Н.Э.Баумана" (ФГУ "НУЦСК при МГТУ им.Н.Э.Баумана"), Национальным агентством контроля сварки (НАКС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 "Сварка и родственные процессы"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1031-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TR 17641-3:2005* "Разрушающие испытания сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки" (ISO/TR 17641-3:2005 "Destructive tests on welds in metallic materials - Hot cracking tests for weldments - Arc welding processes - Part 3: Externally loaded tests", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
ISO/TR 17641-3:2005 подготовлен Европейским комитетом по стандартизации (СЕН), Техническим комитетом СЕН/ТК 121 "Сварка", секретариат которого закреплен за Немецким институтом стандартов (ДИН), в сотрудничестве с Техническим комитетом ИСО/ТК 44 "Сварка и родственные процессы", Подкомитетом ПК 5 "Испытания и проверка сварных швов" в соответствии с Соглашением по техническому сотрудничеству между ИСО и СЕН (Венское соглашение).
Серия ИСО 17641 состоит из следующих частей под общим наименованием "Разрушающие испытания сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки":
- часть 1. Общие положения;
- часть 2. Испытания с естественной жесткостью;
- часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки (технический отчет).
Настоящий стандарт определяет методы и процедуры испытаний сварных соединений с приложением внешней нагрузки для оценки сопротивляемости образованию горячих трещин.
Установлены следующие испытания:
- на растяжение в горячем состоянии;
- с приложением нагрузок, действующих вдоль и поперек сварного шва;
- на плоскостное растяжение.
Указанные испытания могут предоставлять информацию о сопротивляемости образованию горячих трещин основных материалов, металла сварных швов и сварных соединений. Оценка основывается на измерении "интервала температур хрупкости" (BTR), в котором возникают трещины.
Настоящий стандарт применяют преимущественно для сварных узлов и сварочных материалов из аустенитных коррозионно-стойких сталей, никеля, сплавов на основе никеля и никелемедных сплавов. Однако принципиальные положения могут быть распространены и на другие материалы, такие как алюминиевые сплавы и высокопрочные стали, соглашением между участниками контракта.
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).
ЕN ISO 17641-1:2004, Destructive test on welds in metallic materials - Hot cracking tests for weldments - Arc welding processes - Part 1: General (Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на горячее растрескивание сварных узлов. Процессы дуговой сварки. Часть 1. Общие положения)
В настоящем стандарте применены термины и определения, приведенные в ЕН ИСО 17641-1:2004.
Для настоящего стандарта применяют показатели, обозначения и единицы измерения, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 - Показатели, обозначения и единицы измерения
Обозначение | Показатель | Единица измерения |
Испытание на растяжение в горячем состоянии | ||
BTR | Интервал температур хрупкости, т.е. разница между NST и DTR (см. рисунок 2) | °С |
DRR | Скорость восстановления пластичности, разница (2-3)/(1-3)·100 (см. рисунок 2) | % |
DRT | Температура восстановления пластичности, т.е. температура снижения на 5% во время охлаждения при испытании на растяжение | °С |
NDR | Интервал температур нулевой пластичности, расстояние 4-6 (см. рисунок 2) | °С |
NST | Температура нулевой прочности, т.е. пик температуры испытания (см. рисунок 2, точка 6) | °С |
RDR | Отношение восстановленной пластичности, область (2-3-4)/область (1-3-5)·100 (см. рисунок 2) | - |
Предел прочности на растяжение | МРа | |
Местное сужение | % | |
Температура солидуса (см. рисунок 2, точка 7) | °С | |
Испытания с приложением нагрузки, действующей вдоль сварного шва (Varestraint test), и нагрузки, действующей поперек сварного шва (Transvarestraint test) | ||
Суммарная длина всех обнаруженных горячих трещин | мм | |
Длина образца | мм | |
Радиус оправки | мм | |
Толщина образца | мм | |
Ширина образца | мм | |
Испытание на плоскостное растяжение | ||
Деформация образца | % | |
Скорость деформирования | мм/с | |
Критическая деформация для возникновения первой горячей трещины | мм/с | |
Скорость сварки | см/мин |
Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин с приложением внешней нагрузки можно использовать для получения количественной информации о возникновении кристаллизационных, ликвационных и вызванных падением пластичности трещин в соответствии с таблицей 2. Эти испытания применимы для оценки сопротивляемости образованию горячих трещин основных материалов, сварных соединений и металла сварного шва. Однако точные механизмы различных форм образования горячих трещин поняты не до конца.
Описанные испытания с приложением внешней нагрузки используют разные критерии для оценки сопротивляемости образованию горячих трещин. Ни одно из них точно не воспроизводит условия температуры, скорости охлаждения и напряжений, вызванных ограничением деформаций и приложением внешней нагрузки, которые в широком диапазоне наблюдаются на производстве, где образование горячих трещин может рассматриваться как потенциальная проблема. Эти испытания могут быть использованы только для ранжирования основных, сварочных материалов и условий сварки. Для установления их потенциальной пригодности результаты целесообразно сравнивать с данными имеющегося опыта. По этой причине нельзя делать вывод о наибольшем соответствии отдельного испытания специфическому требованию. На основе накопленного опыта или предварительных экспериментов пользователь должен решить, какое испытание наиболее предпочтительно для конкретного применения.
Описанные испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин, их соответствие типам трещинообразования и возможные области применения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин, типы растрескивания и применения
Тип испытания | Тип растрескивания | Результаты | Применение |
С приложением нагрузки, действующей вдоль сварного шва (Varestraint test) | Кристаллизационное |
| Выбор и сертификация основного материала; выбор металла сварного шва и процедуры сварки |
Ликвационное | |||
Из-за падения пластичности | |||
С приложением нагрузки, действующей поперек сварного шва (Transvarestraint test) | Кристаллизационное | Выбор металла сварного шва и процедуры сварки | |
На плоскостное растяжение (PVR-test) | Кристаллизационное | Выбор металла многопроходных сварных швов, процедур сварки и сочетания материалов | |
Ликвационное | |||
Из-за падения пластичности | |||
На растяжение в горячем состоянии (Gleeble | Кристаллизационное | BTR | Выбор и сертификация материала |
Ликвационное | BTR |
Все испытания на сопротивляемость образованию горячих трещин связаны с приложением к образцу внешней нагрузки с помощью подходящего испытательного оборудования.
Эта нагрузка может создавать деформацию и скорость деформирования в интервале температур хрупкости (BTR) и, следовательно, воспроизводить определенные аспекты процесса сварки. Полученные результаты испытания являются количественными и обычно воспроизводятся при использовании одинаковых процедур и аналогичного оборудования.
К сожалению, оборудование и процедуры испытаний не стандартизованы, и абсолютная воспроизводимость результатов при испытаниях в разных лабораториях не достигается. При применении внутри одной лаборатории одинаковых процедур и оборудования воспроизводимость результатов обычно является хорошей.
Когда испытывают основные материалы, образец нагревают либо проплавлением металла сваркой в инертном газе неплавящимся электродом при испытаниях с приложением нагрузки, действующей вдоль сварного шва, и при испытаниях на плоскостное растяжение, либо нагревом электрическим сопротивлением при испытании на растяжение в горячем состоянии. В обоих случаях образуется зона термического влияния, которую подвергают растяжению и последующей оценке на сопротивляемость образованию горячих трещин.
Когда испытывают металл сварного шва, выполняют наплавку с применением соответствующего процесса дуговой сварки и при испытаниях с приложением нагрузки, действующей вдоль сварного шва, и при испытаниях на плоскостное растяжение деформируют металл при кристаллизации сварного шва. Любое трещинообразование является базой оценки. Для испытания на растяжение в горячем состоянии образец изготовляют из многопроходного сварного соединения и оценивают механические свойства с помощью соответствующей процедуры (см. 6.1.1).