Способ определения микропористости в сварных соединениях

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕЕЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 30.1 рисоединеннем заявки осударстаенный комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийн открытий(088,8) 4 Б) Дата опубликования описания 05.05,77(72) Авторы изобретен 1) Заявитель Днепропетр университет кий ордена Трудового Красного Знамени государственным. ЗОО-летия, воссоединения: Украины с Россией(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНЯ ИИКРОПОРИСТОС В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ етоды определения микропо- аются большой трудоемкостью звычайно малым изменением Указанные ости отли анной с ч ри св об ниемстосва посЕее тся я темя . чувст- ние Иэве ределени измененволяют талличес дифференцшивания евают до 440 тои температуре е чего охлаждаюС, а: затем выде Изобретение относится к области машиностроения.,,Известны различные способы определенияпористости в металлах и сварных соединениях, а именно просвечивание металлов спомощью рентгеновских лучей и радиоактивного; - излучения, магнитная дефектоскопия, люминесцентный метод, ультразвуковойметод 1, Указанные методы позволяютвыявлять,внутренние дефекты раковины,включения, непровар, макропоры, трещиныи др.).Контроль скрытых дефектов вышеукаэжными методами сложен и микропористостьнаходится за пределами чувствительностиэтих методов,стны дилатометрические методы опмикропористости, связанные с ием плотности материала, Они пж определить плотность дефектов крисд кой решетки с использованием метод иального гидростатического взвеа также методом точного определеальтх изменений объема 2, 31,ъем а,Наиболее близким техническим решеявляется способ определения микропорити в сварных соединениях путем нагреи выдержки исследуемых образцов цритоянной ммпературеохлаждения с посдующим определением пористост 1,Однако этот способ определения портости дает информацию о наличии тольккрупных пор. Недостатком способа являтакже применение микроструктурногоанализа, который не позволяет оцреяелмикропоры и дает лишь качественную хтеристику пористости. Это обусловленочто микропоры находятся за пределамивительности микроструктурного анализЦелью изобретения является расширдиапазона измерений,Для этого образцы нагро+5 С, выдерживают при эв течении 30+1 мин, посолв водной среде до 20+1живают образец в кипяшей воде в течение 15+1 мин, Процесс термоциклирование повторяют не менее 50 раз, после чего определяют пористость,РаСшырение диапазона измерений происходит за счет использования процесса наводоражываныя контролируемых образцов металла при их нагревании, охлаждении и выдержке при определенных температурах, что приводит к проникновению вэдэрэда диффу зионным путем в микропоры, в связи с чем дилатометрический эффект увеличивается;а перевод микрэпэристэсти в макропэристость за счет увеличения размера пор из-за возрастания давления водорода в сплошнос тях позволяет определить исходную микропэристость метэдэм гидрэстатическэгэ взвешивания образцов.При исследовании образцов предлагаемым пособом происходит следующий процесс, 20Алюминий окисляется водяным паром, образуется водород, который проникает в глубь образца и локализуется у дефектов, При повышении температуры и под влиянием газового давления поры увеличиваются в разме рах. Благодаря рэсту пэр давленые уменьшается. Уменьшается оно и при охлаждении, в связи с этим появляются возможности для с поступления в поры новой порции водорода, что реализуется во время выдержки в кипя шей воде. Таким образом, пэры растут при повышенных температурах, а на нызкотемпературной стадии цикла создаются условия, обесчечиваюшые поставку водорода в образец.На фиг. 1 представлена зависимость из менения объема образца от числа циклов.Характер изменения - в зависимостиЬЧЧот числа циклов термоциклирования показывает, что сварные швы полученные аргоннодуговой сваркой на штатном оборудовании 40 при стандартных режимах дают различную микропористость при одинаковом числе циклов. Следовательно, небольшое отклонение параметров сварки по Ч сварки и др,), не оказывая влияния на прочностные характе ристики сварного шва, влияют на микропористость, что показано на графике; а - шов, полученный по стандартной технологии, б-шэв с отклонением режимов сварки.На фиг. 2 представлена полированная поверхность околошовной зоны из материала АМГв нетравленном виде в исходном состоянии; на фыг. 3 представлена - та же поверхность околошовной зоны после термоиклирования (50 циклов).Пр им ер, Проводилось определение микрс- ор образцов, вырезанных ыз сварного шва материал сварного шва АМГ). Образцы одвергались предварительному гидростатиескому взвешиванию, после чего проводи лось нагревание их в печи до температуры 440+5 С в течение 30 мин, охлаждениеов воде до температуры 20 С и перенос в кипяшую воду с выдержкой 15 мин.Для контролируемых образцов проводилось многократное термоциклирование (количествс термоциклов 20, 40, 50, 70, 100). После термообработки образцы вновь подвергались гидростатическому взвешиванию и по разности объема исходного и термоциклирэванногэ образца производилось качественное определение исходной микропористэсти,0,050,10,103 4050 670100 0,5В этличие от определения пористости по методу Никифорова Г. Й предлагаемая методика предполагает использование образцов сварных швов, вырезанных из изделия без изготовления микрошлифов и получения информации об объемной микропористости4 .При предлагаемом способе микропористость определяется на одном образце без предварительной его подготовки.Кроме того значительно расширяются границы чувствительности определения микропористости, так как объем пор значительно возрастает при наводораживании образцов.Способ позволяет также находить оптимальные режимы сварки с минимальной микропористос тыс. о внимаф ормула изобретенияСпособ определения микропористости всварных соединениях, путем нагрева и выдержки исследуемых. образцов при постоянной температуре, охлаждения с последующим определением микропористости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона измерений, образцыэ энагревают дэ 440 2;5 С выдерживают прыэтой температуре в течение 30+1 мин,после чего охлаждают в водной среде до 20о+1 С, затем выдерживают образец в кипящей воде в течение 15+1 мин, с последуюшимэпределениедл микропористости,Источники информации, принятые вние при экспертизе:1. Металловедение и термическая обработка, "Металлургиздат", 1956 г2 КГЕГЬГо Ь.М, СЕагЕЪгоифИ М.Н. НагфгЕочей Ц.Ф, Вев 1 Рйл,Р, Ма 19 Ыб,,Ю 4, Никифоров Г. й. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов, "Машиностроение", М., 1972, с.208. Э с,ф , ЬвчфефФеее Э 1а ф 1ь 1 4Фе ф ЗффЕе еееем е е Ч Еф фе ее.Составитель А, Журавлева,Редактор Л, Либкина,Техред М, Ликович Корректор А, АлатыревЗаказ 116/22 Тираж 1052 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушскан наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, чПроектная, 4