Файл: А.Н. Смирнов Микроструктура и повреждения сварных соединений из перлитных теплоустойчивых сталей.pdf

19

3.3 Металлографический анализ на темплетах

Металлографический анализ шлифов, изготовленных на вырезанных темплетах, включает в себя:

–макроисследование с целью выявления дефектов сварки и сборки, их связей с трещиной и проверка соответствия конфигурации и размеров шва требованиям нормативных документов;

–микроисследование металла шва и зоны термического влияния сварного соединения для контроля в соответствии с методическими указаниями соблюдения установленного режима сварки и термической обработки;

–микроисследование участка повреждения с целью определения характера трещины в соответствии с признаками, приведенными в методических указаниях.

При металлографическом исследовании уточняется характер расположения трещины в разных зонах соединения и ее морфологические признаки (ветвистость, межзеренный или внутризеренный характер) с целью определения механизма разрушения. При наличии темплетов других сварных соединений с подобным характером повреждения необходимо провести аналогичное металлографическое исследование их.

3.4. Контроль твердости на темплетах

Измерение твердости темплетов имеет целью установить распределение свойств сварного соединения на различных участках по его периметру. Для этой цели желательно использовать приборы локального измерения твердости (типа прибора Виккерса). Измерение твердости производится в корневой, средней и верхней частях сварного соединения как на поврежденных, так и на неповрежденных участках с охватом металла шва и всех участков зоны термического влияния.

Если результаты единичных замеров отличаются от средних более чем на ±50 единиц, необходимо дополнительное измерение твердости в зоне максимальных отклонений. При замерах рекомендуется обращать внимание на корневые и особенно верхние слои металла шва и околошовной зоны, где вероятнее всего получение максимальных значений твердости. При оценке качества сварного соединения целесообразно ориентироваться на максимальные значения твердости.

В тех случаях, когда максимальная твердость сварного соединения находится в пределах значений ±10% от верхней границы либо когда значения твердости ниже нижней границы регламентированных

20

технической документацией значений, для оценки качества сварного соединения рекомендуется провести испытания на образцах типа VI (по ГОСТ 6996) с надрезом по металлу шва. Полученные значения ударной вязкости оценивают в соответствии с нормативными требованиями.

3.5. Результаты обследования и заключение о причинах повреждения

При обсуждении результатов обследования необходимо выявить условия происхождения повреждения и основные факторы, способствующие его зарождению и развитию. При этом должно быть обращено внимание на связь повреждений с конструктивными технологическими концентраторами и уровнем действующих в сварном стыке рабочих, термических и компенсационных напряжений, в том числе и не учитываемых при нормативном расчете. Следует оценивать вероятность действия переменных напряжений в результате вибрации, теплосмен и других факторов.

Особое внимание должно быть уделено причинам изменения свойств материала различных зон сварного соединения в результате применения несоответствующих сварочных материалов, отступления от нормативных режимов сварки и термической обработки.

При формулировке характера и причин повреждения необходимо указать его механизм в соответствии с положениями раздела 2 данных руководящих указаний. С учетом полученных результатов необходимо дать рекомендации о мерах по устранению данного повреждения, объеме и методах контроля аналогичных сварных стыков в целях устранения подобных повреждений в дальнейшем.

4.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1.Изучить основные теоретические положения.

4.2.Познакомиться с классификацией, видами и причинами повреждения металла энергооборудования.

4.3. Получить задание (трубу, шлиф) и занести результаты последующих операций в таблицу:

4.4.1. Описать внешний вид (цвет с наружной и внутренней стороны, наличие окалины, отложений, характер повреждения);

21

4.4.2.Сделать эскиз детали (элемента);

4.4.3.Провести измерение основных геометрических размеров поврежденного элемента и нанести размеры на эскиз ( диаметр в различных зонах трубы - в месте повреждения и на расстоянии 50, 100, 150 мм и т.д. от повреждения; толщину стенки в различных зонах; овальность - %; протяженность дефекта, его ширину и глубину; ширину и длину раскрытия трубы; толщину стенок на кромках разрыва).

4.4.4.Изучить и описать характер микроструктуры и характер развития трещин, зарисовать;

4.4.5.Замерить твердость в зоне повреждения и на различных расстояниях от дефекта;

4.4.6.Определить вид повреждения;

4.4.7.Оформить отчет.

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Описать условия образования повреждений.

2.Когда появляются хрупкие повреждения вследствие хладноломкости.

3.Причины образования трещин хладноломкости.

4.Металлографические признаки трещин.

5.Меры предупреждения трещин хладноломкости.

6.Хрупкие высокотоемпературные повреждения высокотемпературных разрушений.

7.Причины высокотемпературных разрушений.

8.«Локальные» повреждения.

9.Металлографические признаки «локальных» повреждений.

10.Меры предупреждения «локальных» разрушений.

11.Трещины по «мягкой» прослойке, причины их образования.

12.Места начала трещин по «мягкой» прослойке.

13.Металлографические признаки трещин по «мягкой» прослойке, твердость.

14.Усталостные и коррозирнн – усталостные повреждения, причины образования трещин, места возникновения.

15.Металлографические признаки усталостных трещин.

22

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Розенберг В.М. Ползучесть металлов. -М.: Металлургия, 1967. -

276 с.

2.Куманин В.И. Диффузия, фазовые превращения, механические свойства металлов и сплавов / В.И. Куманин, Л.А. Ковалева. -М.:

ВЗМИ, 1967. -123 с.

3.Березина Т.Г. Жаропрочность и жаростойкость металлических материалов / Т.Г. Березина, И.И. Минц. -М.: Наука, 1976. -325 с.

4.Бугай Н.В. Неразрушающий контроль металла теплоэнергетических установок / Н.В. Бугай, М.И. Шкляров. -М.:Энергия,1978.-117 с.

5.Антикайн П.А. Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов. -М.: Энергия, 1980. - 422 с.

23

Составитель

Александр Николаевич Смирнов

МИКРОСТРУКТУРА И ПОВРЕЖДЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПЕРЛИТНЫХ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Материаловедение и ТКМ” для студентов

специальностей 100700 «Промышленная теплоэнергетика» и 120500 «Оборудование и технология сварочного производства»

Редактор З.М. Савина

ИД № 06536 от 16.01.02

Подписано в печать 05.12.01. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,50. Тираж 50 экз. Заказ .

ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя,28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.