Руйнівні методи контролю зварних з'єднань
До способам контролю зварних з'єднань з їх руйнуванням відносяться: - механічні випробування; металографічні дослідження; - Спеціальні випробування з метою отримання характеристик зварних з'єднань.
Ці випробування проводять на зварних зразках, вирізаних з самого виробу або з спеціально зварених контрольних з'єднань, виконаних відповідно до вимог і технологією на зварювання вироби в умовах, відповідних зварюванні. Метою цих випробувань є:
оцінка міцності і надійності зварних з'єднань і конструкцій;
оцінка якості основного і зварювального матеріалів; оцінка правильності обраної технології; оцінка кваліфікації зварників.
Властивості зварного з'єднання зіставляють з властивостями основного металу. Результати вважаються незадовільними, якщо вони не відповідають заданим регламентованому рівню.
Основними випробуваннями є механічні випробування по ГОСТ 6996-66 який передбачає наступні види випробувань зварних з'єднань і металу шва:
випробування зварного з'єднання в цілому і металу різних ділянок зварного з'єднання (наплавленого металу, зони термічного впливу, основного металу) на статичне (короткочасне) розтягування, статичний вигин, ударний вигин (на надрізаних зразках), на стійкість проти механічного старіння;
вимір твердості металу різних ділянок зварного з'єднання і наплавленого металу.
Контрольні зразки для механічних випробувань виконують певних розмірів (рис. 1).
Випробуваннями на статичний розтяг визначають міцність зварних з'єднань. Випробуваннями на статичний вигин визначають пластичність з'єднання за величиною кута вигину до утворення першого тріщини в розтягнутій зоні. Випробування на статичний вигин проводять на зразках з поздовжніми і поперечними швами зі знятим посиленням шва врівень з основним металом. Випробуваннями на ударний вигин, а також ударний розрив, визначають ударну в'язкість зварного з'єднання.
За Результатам визначення твердості судять про структурні зміни І ступеня подкалкі металу при охолодженні після зварювання.
Металографічні дослідження зварних з'єднань. Основним завданням металографічного аналізу є встановлення структури металу і якості зварного з'єднання, виявлення наявності і характеру дефектів. Металографічні дослідження включають в себе макро-і мікроструктурний методи дослідження металів.
Мал. 1. Зразки для визначення механічних властивостей:
а, б - на розтягнення наплавленого металу (а) і зварного з'єднання (б), в - на вигин, г - на ударну в'язкість
При макроструктурна методі вивчають макрошліфов і злами металу неозброєним оком або лупою (збільшення до 20 разів). Макродослідженнях дозволяє визначити характер і розташування видимих дефектів в різних зонах зварних з'єднань.
При мікроструктурному аналізі (микроанализ) досліджується структура металу при збільшенні в 50-2000 разів за допомогою оптичних мікроскопів. Мікродослідження дозволяє встановити якість металу, в тому числі виявити перевитрата металу, наявність оксидів по межах зерен, засміченість металу неметалевими включеннями (оксидами, сульфідами), величину зерен металу, зміна складу металу при зварюванні, мікроскопічні тріщини, пори і деякі інші дефекти структури.
Методика виготовлення шліфів для металографічних досліджень полягає в нарізці зразків з зварних з'єднань, шліфування, полірування і травлення поверхні металу спеціальними травителями.
Металографічне дослідження зварних з'єднань доповнюється виміром твердості і при необхідності хімічним аналізом.
Спеціальні випробування проводять з метою отримання характеристик зварних з'єднань, що враховують умови експлуатації зварної конструкції: - визначення корозійної стійкості для конструкцій, що працюють в корозійних середовищах; - Втомної міцності при циклічних навантаженнях; повзучості при експлуатації в умовах дії підвищених температур і ін.