Приложение Ж (обязательное). Технология реконструкции образцов

Приложение Ж
(обязательное)

Технология реконструкции образцов

Ж.1 Общие положения

Ж.1.1 Реконструкция заключается в приварке к торцам реконструируемых фрагментов (главным образом обломков испытанных образцов) надставок (хвостовиков) с последующей обработкой заготовок в составной образец, идентичный исходному.

Ж.1.2 Основными факторами, определяющими применимость конкретной технологии реконструкции сваркой, являются протяженность зоны термовлияния и распределение температуры при сварке в объеме реконструируемого фрагмента.

Ж.1.3 Температура в области пластической деформации реконструированного образца (область у надреза в средней части образца по его длине) в процессе сварки не должна превышать температуру облучения материала, из которого он изготовлен.

Ж.1.4 Контроль качества заготовок под образец в процессе реконструкции проводят на этапах подготовки и перед нанесением надрезов.

Ж.1.5 Технологию реконструкции образцов аттестуют перед применением в соответствии с разделом Ж.5.

Реконструкция образцов состоит из следующих этапов:

1) подготовки заготовок: реконструируемого фрагмента (вставки) и хвостовиков;

2) приварки хвостовиков к вставке;

3) обработки заготовки в размер;

4) изготовления надреза на образце;

5) паспортизации образца.

Схема реконструкции образцов представлена на рисунке Ж.1.

1 - металл сварного шва; 2 - основной металл; 3 - соединение, выполненное импульсной аргонодуговой сваркой

а) Реконструкция образца сварного шва

1 - основной металл; 2 - соединение, выполненное импульсной аргонодуговой сваркой

б) Реконструкция образца основного металла

Рисунок Ж.1 - Схема реконструкции образцов

Ж.2 Изготовление заготовок под образец

Ж.2.1 Для одного реконструируемого образца подготавливают одну вставку и изготавливают два хвостовика.

Ж.2.2 Вставка должна иметь ориентацию, идентичную исходной.

Ж.2.3 Длина вставки для образцов сечением 10 x 10 мм должна быть не менее 16 мм, для образцов сечением 5 x 5 мм или 3 x 4 мм - не менее 12 мм.

Ж.2.4 Деформированную при испытаниях часть вставки необходимо удалить, а отпечаток от опоры зашлифовать.

Торцы вставки должны быть обработаны перпендикулярно к базе. Перед сваркой вставку зачищают от следов обработки, обезжиривают техническим ацетоном и обезвоживают этиловым спиртом.

Ж.2.5 Форма хвостовика должна быть выбрана в соответствии с особенностями оснастки используемого сварочного оборудования и, как правило, иметь сечение квадрата или круга. Диагональ для хвостовика квадратного сечения или диаметром для хвостовика круглого сечения, должны превышать диагональ сечения вставки указанных в пункте Ж.2.3 не менее чем на 1 мм.

Ж.2.6 Хвостовики следует изготавливать из стали 15Х2МФА(А), допускается изготавливать хвостовики из стали 15Х2НМФА(А). Различие в химическом составе допускается только в пределах марочного. Предпочтительнее содержание углерода на нижнем уровне. Перед сваркой хвостовики зачищают от следов обработки, обезжиривают техническим ацетоном и обезвоживают этиловым спиртом.

Ж.3 Процесс сварки

Ж.3.1 Приварку хвостовиков к вставке допускается выполнять различными методами (контактная, электронно-лучевая, лазерная).

Ж.3.2 Применяемый процесс сварки должен обеспечивать высокое качество сварного соединения.

Ж.3.3 Для предотвращения отжига радиационных дефектов в процессе сварки необходимо управлять энерговкладом так, чтобы температура в рабочей зоне реконструированного образца (область пластической деформации) не превысила температуру 250 °С. Выполнение этого условия обеспечивается выбором соотношения сварочного тока и длительности цикла сварки, а также применением массивных теплоотводящих захватов.

Ж.3.4 Заданные параметры сварки необходимо реализовывать и контролировать в автоматическом режиме.

Ж.3.5 Для регистрации температуры применяют термопары или термодатчики сопротивления и термометры, позволяющие работать в режиме сохранения максимально зафиксированной температуры.

Термопары должны соответствовать ГОСТ Р 8.585.

Термопреобразователи сопротивления должны соответствовать ГОСТ 6651. Погрешность измерения  5 °С. Для регистрации температуры следует применять самопишущие потенциометры с быстродействием (временем пробега всей шкалы) не более 1 с.

Ж.4 Подготовка образцов

Ж.4.1 После приварки хвостовиков производят обработку поверхностей заготовок в близкий к номинальному размер в соответствии с 9.3.2, 9.3.3 или разделом Е.1.

При выборе технологии послесварочной обработки необходимо учитывать следующие факторы:

- неоднородность свойств заготовки (широкий диапазон изменения твердости);

- несоосность хвостовиков относительно вставки и относительно друг друга;

- закрепление образца должно исключать появление изгибающих моментов на зону обработки от усилий резания.

Ж.4.2 Нанесение надреза на заготовке производят в плоскости, соответствующей первоначальной, и выполняют по стандартной технологии.

Ж.4.3 Заключительным этапом является паспортизация реконструированных образцов (измерение основных размеров образцов, угла и радиуса надреза). Результаты паспортизации заносят в таблицу Ж.1.

Таблица Ж.1 - Геометрические размеры образца

Индекс образца	Ширина образца, мм			Высота образца, мм			М, мм	L, мм	L/2, мм	, град	R, мм
	1	2	3	1	2	3
Примечание - М - рабочее сечение образца, L - длина образца, - угол надреза, R - радиус надреза.

Ж.5 Аттестационные испытания технологии реконструкции

Ж.5.1 Перед применением конкретной технологии реконструкции необходимо провести аттестационные испытания. Аттестационные испытания включают:

- проверку качества сварных соединений после сварки,

- измерение температуры в процессе сварки,

- испытания на ударный изгиб.

Ж.5.2 Форма и размеры зоны термовлияния на вставке с двух сторон при сварке контролируют визуально посредством изготовления продольных металлографических шлифов или иным способом, обеспечивающим возможность определения формы и размеров зоны сплавления.

Ж.5.3 Измерения температуры в процессе сварки проводят во вставке с целью определения максимальной температуры в процессе сварки. Измерения проводят в различных точках:

- в точке, соответствующей оси надреза;

- в точках, удаленных на 1 мм от линии сплавления между вставкой и хвостовиком;

- в точках между осью надреза и линии сплавления с шагом 1-2 мм в зависимости от длины вставки.

Измерения проводят в соответствии с требованиями Ж.3.5.

Ж.5.4 Измерение твердости на поверхности образца проводят с целью определения фактической длины вставки после реконструкции и изменения состояния материала после сварки. Измерения твердости проводят по методу Виккерса с предварительной нагрузкой 49,03 Н (5 кгс) согласно ГОСТ Р ИСО 6507-1.

Измерения проводят на поверхности образца, перпендикулярной к надрезу, на двух уровнях - 1,5 и 2,5 мм для образцов сечением 3 x 4 мм²; 1,5 и 3,5 мм для образцов сечением 5 x 5 мм². Измерения проводят в продольном направлении с шагом 1 мм.

Ж.5.5 Испытания на ударный изгиб проводят на оригинальных и реконструированных образцах из одного материала с целью сравнения результатов.

Испытания на ударный изгиб проводят согласно приложению Д. Испытания проводят с целью получения температурной зависимости работы разрушения.

Ж.5.6 После проведения аттестационных испытаний выпускают отчет, в который включают результаты испытаний и измерений, а также подробное описание технологии реконструкции и использованного оборудования.