Металлографические исследования

Практическая работа

Тема: Выбор методов контроля сварных соединений и пробного давления гидроиспытания по заданным условиям

Цель: Научиться выбирать методы контроля сварных соединений, величину пробного давления гидроиспытания, а также изучить методику его проведения по заданным условиям.

Задание: В соответствии с правилами Ростехнадзора выбрать методы контроля сварных соединений, описать их назначение и объем, выбрать давление гидроиспытания и описать последовательность его проведения для сосуда по данным:

давление, МПа 8

температура, °С 400

материал 15Х5М

Решение:

Сосуды из стали 15Х5М с давлением 8 МПа и рабочей температурой 400°С относятся к первой группе сосудов.

В соответствии с правилами ГГТН для сварных соединений из стали 15Х5М должны применяться следующие методы контроля:

1) Неразрушающие:

- визуальный и измерительный

- стилоскопирование

- цветная дефектоскопия

- измерение твердости;

- гидроиспытания

2) Разрушающие:

- испытание механических свойств

- металлографические исследования

Визуальный и измерительный контроль

Визуальному и измерительному контролю подлежат все сварные швы сосудов и их элементов в целях выявления в них, следующих дефектов:

- трещины всех видов и направлений, подрезов, наплывов, прожогов, незаплавленных кратеров;

- смещения и совместного увода кромок свариваемых соединений выше нормы предусмотренных правилами;

- непрямолинейность свариваемых соединений;

- несоответствие формы и размеров швов требованиям технической документации.

Перед визуальным осмотром поверхность свариваемого шва и прилегающие к нему участки основного металла шириной не менее 20 мм в обе стороны от шва должны быть зачищены от шлака и других загрязнений, для электрошлаковой сварки это расстояние должно быть не менее 100 мм.

Визуальный контроль и измерение следует проводить в доступных местах с двух сторон по всей протяжённости шва.

Стилоскопирование

Стилоскопирование сварных швов должно производиться для установления марочного соответствия применяемых сварочных материалов требованиям проекта и инструкции по сварке.

Стилоскопированию сварных швов должны подвергаться сварные швы работающих под давлением деталей из сталей 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 10Х2М1А-А, 20Х2М, 1Х2М1, 15Х2МФА-А, 10Х2ГНМ, 15Х5М, 15X5, 08X13, 08317Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 03Х16Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т, 06ХН28МДТ, 12Х18Н10Т, 08Х12Н10Т. 08Х22Н6Т и металл коррозионностойкой наплавки в объёме не менее указанного в таблице 2.

Таблица 1.1 Объём контроля стилоскопированием.

Цветная дефектоскопия

Цветной дефектоскопии • следует подвергать сварные швы, не доступные для осуществления контроля радиографическим или ультразвуковым методом, а также сварные швы сталей, склонных к образованию трещин при сварке.

Т. к. сталь 15Х5М склонна к образованию трещин при сварке, то сосуды, изготовленные из этой стали, должны подвергаться цветной и порошковой дефектоскопии.

Измерение твёрдости

Измерение твёрдости металла шва сварных соединений проводится в целях проверки качества выполнения термической обработки сварных соединений. Измерению твердости подлежит металл шва сварных соединений, выполненных из легированных теплоустойчивых сталей перлитного и мартенситно-ферритного классов методом и в объёме, установленных в НД. Твёрдость должна проверяться не менее чем в трёх точках поперёк сварного соединения. Допускается измерение производить на контрольных образцах.

Измерению твёрдости должны подвергаться металл шва сварных соединений сосудов из сталей марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20Х2М, 1Х2М1, 10Х2ГНМ, 10Х2МФА-А, 10Х2М1А-А, 15Х5М и металл шва коррозионностойкого слоя в сварных соединениях из двухслойных сталей.

Испытание механических свойств

Механическим испытаниям должны подвергаться контрольные стыковые сварные соединения в целях проверки соответствия их механических свойств требованиям Правилам и техническим условиям на изготовление сосуда.

Обязательные виды механических испытаний:

- на статическое растяжение;

- на статический изгиб или сплющивание;

- на ударный изгиб.

Металлографические исследования

Металлографическому исследованию должны подвергаться контрольные стыковые сварные соединения, определяющие прочность сосудов и их элементов, которые:

- предназначены для работы под давлением больше 5 МПа, или температуре больше 450°С и температуре меньше 40°С;

- изготовлены из легированных сталей, склонных к подкалке при сварке и образованию горячих трещин, двухслойных сталей.

Образцы сварных соединений должны включать все сечения шва, обе зоны термического влияния сварки, прилегающие к ним участки основного металла. При этом расстояние от линии сплавления до краёв образца должно быть не менее 12мм, а площадь контролируемого сечения 25x25 мм².