Методичка. Методичка Контроль качества (2010). Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Контроль качества сварки Составители Добрынин В. П
 Скачать 2.3 Mb.
|
|
Способы косвенного измерения скоростейClиCt
Окончание табл. 3а.1
3а.2.2. Проведение контроля Контроль проводится в следующей последовательности: 1. Измерить скорость распространения продольных ультразвуковых волн Сl в лабораторных образцах из стали и оргстекла с плоскопараллельными поверхностями. 2. Включить дефектоскоп и подключить к нему по совмещенной схеме прямой ПЭП (П111-2,5К12-002). 3. Настроить УД2-12 по технологической карте (см. прил. 2 рис. III). 4. В соответствии с указанной схемой прозвучивания троекратно выполнить процедуру измерения Cl любым способом (см. табл. 1.1) на образцах из стали и оргстекла. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.2 и 1.3 соответственно. 5. Измерить скорость распространения поперечных волн Сt в лабораторных образцах из стали с плоскопараллельными поверхностями и полукруглом. 6. Включить дефектоскоп и подключить к нему по совмещенной схеме наклонный ПЭП с углом ввода = 50° (П121-2,5-50°-002). 7. По указанным схемам прозвучивания троекратно выполнить процедуру измерения скорости Ct первым и вторым способами (см. п. 1.1.2) на образце с плоскопараллельными гранями и вторым способом на полукруглом образце СО-3. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.4 и 1.5 соответственно. Таблица 3а.2 Результаты измерений и расчетов скорости Сl(образец из стали) ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ 4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Основой прочности металлов являются силы межатомного сцепления. Известно, что прочность монокристаллов, у которых отсутствуют дефекты в кристаллической решетке (вакансии, дислокации), в несколько раз превышают прочность поликристаллического тела, состоящего из зерен того же металла. Причиной является различная ориентировка зерен (кристаллов) в поликристаллах, дефекты в самой кристаллической решетке отдельных зерен, присутствие посторонних примесей между зернами поликристалла, ослабляющих связь между ними. Механическими испытаниями выявляется способность металла противостоять деформации или деформироваться под действием нагрузки, определяются пределы, до которых металл способен выдерживать эти воздействия без разрушений. Для изучения этих свойств применяются единые методы механических испытаний, не зависящие от химического состава, структуры, наличия примесей и дефектов в строении металла. Это позволяет определить влияние этих факторов на деформируемость и прочность сварного соединения. Свойства сварных соединений, выявляемых механическими испытаниями, принято называть механическими свойствами. На механические свойства сварных соединений влияет большое число факторов: химический состав свариваемого металла, технология сварки, термическая обработка и др. Механические испытания сварных соединений выполняют по ГОСТ 6996 и включают испытания на растяжение, на изгиб или сплющивание, на ударный изгиб. Металлографические исследования включают исследования макроструктуры и формы шва, микроструктуры различных зон сварного соединения. Эти испытания (исследования) проводятся на образцах, изготовленных из специально сваренных контрольных соединений или, реже, из производственных сварных соединений. Механические испытания и металлографические исследования выполняют: при аттестации технологии сварки; при контроле сварочных материалов; при контроле квалификации сварщиков или допуска к работе; при контроле качества производственных сварных соединений. Контрольные сварные соединения должны быть идентичны контролируемым производственным стыкам: по марке стали, размерам труб, конструкции и виду соединения и выполнены по одному технологическому процессу (тем же способом сварки, с использованием соответствующих сварочных материалов, на тех же режимах, с тем же подогревом и т.д.). Вырезку заготовок для образцов из контрольных сварных соединений рекомендуется выполнять на металлорежущих станках. Допускается вырезать Заготовки на ножницах, штампах, кислородной, плазменной и другими методами резки на ножницах, штампах, кислородной, плазменной и другими методами резки.   Припуск на величину заготовки, при котором обеспечивается отсутствие в рабочей части образца металла с измененными в результате резки свойствами, назначается в зависимости от метода резки. При изготовлении образцов необходимо принимать меры, исключающие возможность изменения свойств металла в результате нагрева или наклепа, возникающих при механической обработке.  Образцы, имеющие отступления от чертежных размеров по чистоте обработки, а также механические повреждения в рабочей части, к испытаниям не допускаются и заменяются комплектом новых образцов, изготовленных из той же пробы или контрольного соединения. Если размеры пробы или контрольного соединения исключают возможность изготовления новых образцов, производят вырезку новой пробы или сварку нового контрольного соединения. Механические испытания контрольных стыков труб наружным диаметром 108 мм и менее при толщине стенки менее 6 мм можно проводить как на отдельных образцах, вырезанных из контрольного стыка, так и на целых стыках со снятым усилением. В последнем случае испытание на изгиб заменяется испытанием на сплющивание.   Рис. 4.5. Машина испытательная разрывная. Образцы для механических испытаний вырезают из участков сварных соединений, в которых при радиографическом или ультразвуковом контроле не были обнаружены внутренние дефекты. Из участков с обнаруженными допустимыми несплошностями следует изготавливать образцы (шлифы) для металлографического исследования. Рекомендуемые схемы вырезки образцов из стыковых и угловых (тавровых) сварных соединений приведены на рис. 4.1-4.2. Из стыковых сварных соединений труб, сваренных без поворота при горизонтальном положении осей труб, схема вырезки образцов по периметру стыка должна соответствовать приведенной на рис. 4.3-4.4; для стыковых соединений труб, сваренных с поворотом при горизонтальном положении осей труб, и соединений труб, сваренных при вертикальном положении осей труб, допускается любое расположение образцов для испытаний. Механические испытания на целых стыках трубопроводов выполняются для труб с условным проходом до 50 мм. 4.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ. Разрывная испытательная машина типа Р-20 предназначена для статических испытаний металлов, сплавов и изделий из них на растяжение. При применении дополнительных приспособлений могут производиться испытания на сплющивание и изгиб. Машина (рис. 4.5) представляет собой установку, состоящую из нагружающего устройства и пульта управления. Нагружающее устройство предназначено для деформирования и разрушения испытываемого образца. Пульт управления служит для управления процессом нагружения образца и контроля за величинами нагрузок и деформаций. Пульт управления включает насосную установку с системой управления, силоизмеритель и диаграммный аппарат для записи диаграммы «нагрузка-деформация». Нагружающее устройство выполнено вертикальным с гидравлическим приводом вертикального захвата и с механическим приводом нижнего захвата. 4.3. ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ Наибольшее количество информации о механических свойствах металла (предел пропорциональности (условный), предел упругости (условный), предел текучести (физический или условный), временное сопротивление, истинное сопротивление разрыву, относительное удлинение после разрыва, относительное сужение после разрыва) дает испытание на растяжение. Для этого испытания из изучаемого металла изготавливают образцы специальной формы (рис. 4.6). При этом виде испытания предусматриваются следующие общие определения и обозначения: рабочая длина образца, l, мм – часть образца между его головками или участками для захвата с постоянной площадью поперечного сечения; начальная расчетная длина образца l0, мм – участок образца, на котором определяется удлинение; конечная расчетная длина образца lк, мм – длина расчетной части после разрыва образца; начальный диаметр в рабочей части цилиндрического образца d0, мм; минимальный диаметр цилиндрического образца после его разрыва dк, мм; начальная толщина в рабочей части плоского образца или полосы а0, мм; начальная ширина в рабочей части плоского образца или полосы b0, мм; начальная площадь поперечного сечения в рабочей части образца F0, мм2; минимальная площадь поперечного сечения образца после его разрыва Fк, мм2; осевая растягивающая нагрузка Р, кгс, действующая на образец в данный момент испытания;  начальный диаметр в рабочей части цилиндрического образца d0, мм; минимальный диаметр цилиндрического образца после его разрыва dк, мм; начальная толщина в рабочей части плоского образца или полосы а0, мм; начальная ширина в рабочей части плоского образца или полосы b0, мм; начальная площадь поперечного сечения в рабочей части образца F0, мм2; минимальная площадь поперечного сечения образца после его разрыва Fк, мм2; осевая растягивающая нагрузка Р, кгс, действующая на образец в данный момент испытания; условное нормальное напряжение σ, кгс/мм2 – напряжение, определяемое отношением нагрузки Р к начальной площади поперечного сечения образца F0; истинное нормальное напряжение S, кгс/мм2 – напряжение, определяемое отношением нагрузки Р к действительной для данного момента испытания площади поперечного сечения образца; абсолютное удлинение образца Δl, мм. Характеристики механических свойств, получаемые при испытании на растяжение, имеют следующие обозначения и определения: предел пропорциональности (условный) σпц, кгс/мм2 – напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между нагрузкой и удлинением достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованного касательной к кривой деформации Р-Δl в точке Рпц с осью нагрузок увеличивается на 50 % своего значения на линейном упругом участке; предел упругости (условный) σ0,05, кгс/мм2 – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,05 % от длины участке образца, равного базе тензометра; предел текучести (физический) σТ, кгс/мм2 – наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки; предел текучести (условный) σ0,2, кгс/мм2 – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2 % от длины участка образца, удлинение которого принимается в расчет при определении указанной характеристики; временное сопротивление σ,В, кгс/мм2 – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Рmax, предшествующей разрушению образца; истинное сопротивление разрыву Sк, кгс/мм2 – напряжение, определяемое отношением нагрузки Рк в момент разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва Fк; относительное удлинение после разрыва δ, % - отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к ее первоначальной величине; относительное сужение после разрыва ψ, % - отношение уменьшения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к начальной площади поперечного сечения образца F0. Ф  орма и размеры образцов. Для испытаний на растяжение применяются образцы с начальной расчетной длиной  или  диаметром от 3 мм и более или толщиной от 0,5 мм и более. Первые образцы называются «короткими», вторые – «длинными».Образцы из хрупких металлов допускается изготавливать с начальной расчетной длиной  . При испытаниях в натуральном виде изделий допускается применение образцов с иной расчетной длиной (условной).Рабочая длина испытываемых образцов должна составлять: для цилиндрических образцов – не менее l0+d0; для плоских образцов – не менее  . | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
» (на блоке А8) 
» и «
» (на блоке А10) или ручным стробированием «
» (на передней панели)