Измерение твердости металла шва сварных соединений проводят
Обновлено: 13.05.2024
18.4.1. Измерение твердости металла шва производится с целью проверки качества термообработки сварных соединений или качества подогрева в случае приварки штуцеров (труб) к коллекторам и трубопроводам из хромомолибденованадиевой стали без последующей термообработки (в соответствии с требованиямиподраздела 7.7).
18.4.2. Измерению твердости металла шва подвергаются:
а) все сварные соединения трубопроводов, выполненные хромомолибденовым и хромомолибденованадиевым присадочным материалом и подвергнутые термообработке;
б) сварные соединения приварки штуцеров (труб) к коллекторам и трубопроводам из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, выполненные легированным присадочным материалом и подвергнутые термообработке, а также без термообработки (согласно подразделу 7.7) - в объеме не менее 10% (но не менее 2 швов) однотипных сварных соединений, сваренных каждым сварщиком на данном коллекторе или трубопроводе.
18.4.3. Твердость металла шва следует измерять переносными твердомерами (см.приложение 26) на зачищенных до металлического блеска участках его поверхности. На каждом сварном шве должно быть подготовлено не менее трех участков в разных местах по периметру стыка и на каждом участке должно быть проведено не менее трех измерений. На стыках труб диаметром менее 60 мм измерение твердости может производиться на одном участке периметра.
18.4.4. Результаты измерений твердости металла шва после высокого отпуска оцениваются по нормам, приведенным втабл.18.3. Твердость металла шва приварки штуцеров (труб) к коллекторам или трубопроводам из стали 12X1МФ без термообработки не должна превышать значений, приведенных вп.7.7.2настоящего РД.
Твердость металла шва определяется как среднее арифметическое результатов измерений твердости на трех участках. Твердость каждого участка в свою очередь определяется как среднее арифметическое результатов трех измерений, при этом отклонение значения твердости, полученного при любом измерении, от норм, приведенных в табл.18.3, должно быть не более 7%.
Таблица 18.3
Допустимые значения твердости металла шва после высокого отпуска
│ Металл шва │ Допустимая твердость НВ металла шва при толщине │
│ │ 20 и менее для │ более 20 для │ более 20 для │
│ │ стыковых │ стыковых │ угловых │
│ │ соединений │ соединений, 20 и │ соединений │
│ │ │менее для угловых*│ │
│09X1 М │ 135-240 │ 135-230 │ 135-220 │
│9X1 МФ** │ 150-250 │ 150-240 │ 150-230 │
* За толщину стенки угловых соединений принимается толщина стенки приваренных штуцеров (труб, патрубков).
** На сварных соединениях элементов из стали 12Х1МФ допускается снижение средней твердости до 140 НВ.
*** Значения твердости приведены для металла шва, выполненного ручной аргонодуговой сваркой.
18.4.5. Если твердость металла шва оказалась выше норм, приведенных втабл.18.3, сварное соединение подлежит повторной термообработке, но не более 3 раз (с учетом первой термообработки), после чего проводится контроль твердости шва в соответствии с требованиями настоящего подраздела.
18.4.6. Вопрос о возможности допуска в эксплуатацию сварных соединений, подвергавшихся термообработке, с твердостью металла шва, не соответствующей нормамтабл.18.3(с учетомприложения 29), а также угловых сварных штуцерных соединений из хромомолибденовой или хромомолибденованадиевой стали, выполненных без термообработки (согласноподразделу 7.7) и имеющих твердость шва больше 270 НВ, должен решаться заказчиком и специализированной научно-исследовательской организацией.
18.4.7. Результаты измерения твердости должны быть оформлены протоколом (см.приложение 27, форма П27.18) и занесены в специальный журнал.
Измерение твердости металла шва сварных соединений проводят
ГОСТ ISO 22826-2017
ИСПЫТАНИЯ РАЗРУШАЮЩИЕ СВАРНЫХ ШВОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Испытания на твердость узких сварных соединений, выполненных лазерной и электронно-лучевой сваркой (определение твердости по Виккерсу и Кнупу)
Destructive tests on welds in metallic materials. Hardness testing of narrow joints welded by laser and electron beam (Vickers and Knoop hardness tests)
Дата введения 2019-03-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Национальная экспертно-диагностическая компания" (ООО "НЭДК") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 "Сварка и родственные процессы"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны
по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
Институт стандартизации Молдовы
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 октября 2018 г. N 822-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 22826-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2019 г.
5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 22826:2005* "Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на твердость узких сварных соединений, выполненных лазерной и электронно-лучевой сваркой (определение твердости по Виккерсу и Кнупу)" ["Destructive tests on welds in metallic materials - Hardness testing of narrow joints welded by laser and electron beam (Vickers and Knoop hardness tests)", IDT].
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 44 "Сварка и родственные процессы", подкомитетом SC 5.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "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)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает специальные требования к определению твердости поперечных сечений узких сварных соединений металлических материалов, выполненных лазерной и электронно-лучевой сваркой. Настоящий стандарт распространяется на методы измерения твердости по шкалам Виккерса и Кнупа в соответствии с ISO 6507-1 и ISO 4545 при нагрузках от 0,098 до 98 Н (от HV 0,01 до HV 10) для испытания твердости по Виккерсу и при нагрузке до 9,8 Н (только до НК 1) для испытания твердости по Кнупу.
Настоящий стандарт распространяется на сварные швы, выполненные с присадочной проволокой или без присадочной проволоки. Настоящий стандарт не относится к испытаниям сварных соединений, полученных с помощью гибридной лазерно-дуговой сварки.
Для определения твердости сечений неузких сварных соединений применяют ISO 9015-1 и ISO 9015-2.
2 Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все изменения к нему):
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
ISO 4545 Metallic materials - Hardness test - Knoop test (Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Кнупу)
В настоящее время действует ISO 4545-1 "Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 1. Метод испытаний".
ISO 4546 ISO 4547ISO 6507-1 Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method (Металлы и сплавы. Испытания на твердость по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения)
ISO 6507-2 Metallic materials - Vickers hardness test - Part 2: Verification and calibration of testing machines (Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 2. Поверка и калибровка испытательных машин)
ISO 6507-3 Metallic materials - Vickers hardness test - Part 3: Calibration of reference blocks (Металлические материалы. Определение твердости по Виккерсу. Часть 3. Калибровка контрольных образцов)
ISO 10250 Metallic materials - Hardness testing - Tables of Knoop hardness values for use in tests made on flat surfaces (Материалы металлические. Определение твердости. Таблицы значений твердости по Кнупу для испытаний на плоских поверхностях)
В настоящее время действует ISO 4545-4 "Материалы металлические. Определение твердости. Часть 4. Таблица значений твердости по Кнупу для испытаний на плоских поверхностях".
ISO/ТR 16060 Destructive tests on welds in metallic materials - Etchants for macroscopic and microscopic examination (Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Реактивы для травления при макро- и микроскопическом исследовании)
3 Общие положения
Испытания на твердость по Виккерсу проводят в соответствии с ISO 6507-1, ISO 6507-2 и ISO 6507-3, испытания на твердость по Кнупу проводят в соответствии с ISO 4545, ISO 4546 и ISO 4547.
Испытания на твердость проводят для определения диапазона значений твердости в основном металле (или в двух металлах для разнородного соединения металлов), в зоне термического влияния и в металле сварного шва. Измеряют твердость по отдельным отпечаткам или по группам отпечатков (испытания типа Е) и по ряду расположенных отпечатков (испытания типа R).
Испытания проводят при температуре (23±5)°C. Если испытания проводят при температуре за пределами этого диапазона, то это должно быть оговорено в протоколе испытаний.
На результаты измерения микротвердости влияет вибрация, поэтому измерения следует проводить в месте, свободном от вибрации.
Что такое Твёрдость Металла вала, трубы или сварочного шва после Термообработки
При монтаже, восстановлении и ремонте различных металлоконструкций трубопроводов и оборудования в документации часто прописываются такие требования: после термообработки обеспечить твердость поверхности (или сварочного шва) в пределах 140-240НВ Уважающий себя монтажник или ремонтник должен понимать, что это за показатель, от чего зависит и в каких технологиях нуждается
Что такое твердость металла, как и в каких единицах она измеряется
Всем понятно, что существуют мягкие цветные металлы (за исключением титана) и более твердые сплавы из железа. Наверное, читали как в древности кузнецы хранили секреты термообработки своих кованных мечей. Тогда для закалки горячего меча махали им на скаку лошади ,могли засунуть горячий меч в какого ни будь животного ,а то и раба божьего не пощадить. Сегодня -это технологические процессы термической обработки металлов с использованием специального оборудования с программным обеспечением.
Твердость металла в машиностроении принято измерять в основном двумя методами,названными по имени изобретателей твердомеров. Методы основаны на измерении отпечатков твердого металлического шарика или алмазного наконечника с определенной силой.
1. Твердость по Роквеллу обозначается “НR (А, В, С)”
2. Твердость по Бриннелю обозначается “HB”
ТАБЛИЦА ЗАМЕРОВ ТВЕРДОСТИ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ
Точные замеры твердости проводят в лабораториях металла. На производстве сегодня используют мобильные электронные приборы определения твердости. Приборы работают по разным принципам (ультразвук, ударный шарик, лазер). К каждому такому прибору необходим определенный навык.
В моей практике бывали случаи, что разные дефектоскописты выдают совершенно разные цифры твердости. Мне как ремонтнику оборудования, приходилось искать истину делая собственноручные измерения собственным прибором.С заказчиком иногда сложно спорить (здесь как с Гаишниками)
В каких случаях и как обеспечивается необходимая определенная твердость металла
Наверняка вам знакомы такие определения плохого качества деталей: Сырой металл, зубья шестерни сырые, мягкие…Сварной стык твердый или мягкий. Твердость металла стальной детали или её верхнего рабочего слоя обеспечивается не только термообработкой но и присутствием в них углерода и легирующих элементов (хром, никель, марганец, вольфрам и т.д.). Твердость стали может изменяться от воздействия высоких температур(от 300°-1500°)- скорости её нагрева и охлаждения.
изменения структуры металла шва и околошовной зоны при дуговой сварке
При сварке (особенно лигированных сталей) в околошовной зоне и в самом шве происходят изменения структуры металла.Что бы нормализовать сварной шов необходимо провести его термообработку.
Заданную твердость получают при таких операциях термической обработки;
Цементация (не от слова цемент, а от обозначения углерода “С” в таблице Менделеева) — это насыщение металла углеродом в какой-то среде для повышения твердости
Закалка
Отпуск
Отжиг
Нормализация
Обработку металла производят с разными скоростями нагрева, выдержки при определенных температурах и охлаждения в различных средах или на воздухе.
7. Измерение твердости металла различных участков сварногосоединения и наплавленного металла
7.1. Измерение твердости проводится в поперечном сечении сварного соединения в соответствии с черт. 18, 18а и 19.
7.2. Твердость измеряют по Виккерсу (HV), Бринеллю (НВ) и по Роквеллу - шкалам А; В и С (HRA, HRB и HRC), отдавая предпочтение замеру по Виккерсу.
Измерение твердости по Виккерсу проводят по ГОСТ 2999-75. Нагрузка на индентор в зависимости от прочности металла участков сварного соединения и ширины зоны термического влияния должна составлять 98 H (HV10) или 49 H (HV50). При наличии в стандартах или другой технической документации соответствующих указаний, проводится измерение твердости по Виккерсу. Нагрузка на индентор при таких замерах может меняться от 0,04 до 4,9 H.
Измерение твердости по Бринеллю проводят в соответствии с ГОСТ 9012-59, используя стальной шарик диаметром 2,5 или 5,0 мм.
Измерение твердости по Роквеллу проводят в соответствии с ГОСТ 9013-59 при сфероконическом алмазном инденторе (шкала А и С) или шариковом стальном наконечнике диаметром 1,5875 мм.
7.3. Твердость определяют для соединений, полученных сваркой плавлением или давлением из сталей различных марок и других металлических конструкционных материалов толщиной не менее 1,5 мм.
Твердость основного металла, различных участков зоны термического влияния и металла шва измеряют по одной или нескольким линиям, указанным на черт. 18. Если соединение выполнено из металлов различных марок, то твердость измеряют для каждого из них.
При измерениях, выполняемых в непосредственной близости от границы сплавления, рекомендуется проводить 2-3 замера в соответствии с позицией I черт. 18а или дополнительные замеры позиции II черт. 18а.
Допускается проведение замеров на участках сварного соединения, указанных на черт. 19.
Примечание. Линии измерения твердости во всех случаях, кроме позиции УП, проходят через все участки сварного соединения. С - от 2 до 4 мм, С, - от 10 до 15 мм; а - толщина основного металла, мм; Н - толщина углового шва, мм; q - подготовительный участок толщиной не менее пяти слоев; q_1 - участок измерения твердости толщиной не менее шести слоев. Для угловых швов, имеющих вогнутую или выпуклую поверхность, величина С отсчитывается от места максимальной вогнутости или выпуклости.
7.4. Измерение твердости по Виккерсу проводят на микрошлифах или образцах с полированной поверхностью, если очертания шва видны без травления. Шероховатость поверхности таких образцов должна быть от 0,40 до 0,63 мкм. Измерение твердости по Бринеллю или Роквеллу проводят на макрошлифах или на образцах с шлифованной поверхностью, если очертания шва видны без травления. Шероховатость поверхности таких образцов должна быть от 1,25 до 2,00 мкм. В образцах должна быть соблюдена параллельность рабочей и опорной поверхностей.
7.5. Твердость стыковых и угловых соединений, выполненных дуговой сваркой, измеряют: при толщине основного металла или углового шва от 1,5 до 9 мм в соответствии с позицией VIII черт. 18 по одной пунктирной линии; при толщине от 9 до 25 мм - в соответствии с позициями I и III черт. 18 по двум сплошным линиям; при толщине от 26 до 60 мм - в соответствии с позициями II или III черт. 18 по двум сплошным и одной пунктирной линиям.
Схему замера твердости при толщине основного металла или углового шва более 60 мм оговаривают в стандартах или другой технической документации.
Твердость сварных соединений, полученных электрошлаковой сваркой, измеряют в соответствии с позицией IV черт. 18. Количество точек измерений в зоне термического влияния должно быть не менее 10.
Твердость различных участков металла наплавки измеряют в соответствии с позицией V черт. 18.
Твердость сварных соединений, полученных сваркой давлением, измеряют в соответствии с позицией VI черт. 18.
Твердость наплавленного металла при контроле качества сварочных материалов измеряют в соответствии с позицией VII черт. 18.
Читайте также: