МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

34061—

2017

(ISO 3690:2012)

Сварка и родственные процессы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРОДА В НАПЛАВЛЕННОМ МЕТАЛЛЕ И МЕТАЛЛЕ ШВА ДУГОВОЙ СВАРКИ

(ISO 3690:2012, Weding and allied processes — Determination of hydrogen content in arc weld metal, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

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 «Региональный Северо-западный межотраслевой аттестационный центр» (ООО «РСЗ МАЦ»), Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» (ФГАО ВО «СПбПУ»), Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-Технический Центр «Сварка», Национальным Агентством Контроля Сварки (СРО НП «НАКС») 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 28 февраля 2017 г № 98-П) За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166)004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 апреля 2017 г. № 301-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34061-2017 (ISO 3690:2012) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2017 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 3690:2012 «Сварка и родственные процессы. Определение содержания водорода в металле шва дуговой сварки» («Welding and allied processes — Determination of hydrogen content in arc weld metal», MOD) путем включения дополнительных положений, фраз, слов, ссылок, показателей, их значений и внесения изменений по отношению к тексту применяемого международного стандарта, которые выделены полужирным курсивом.

Наименование стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для приведения в соответствии с терминологией, применяемой в сварочном производстве.

Объяснение причин внесения технических отклонений приведено в дополнительном приложении ДА. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ.

Международный стандарт разработан Международным институтом сварки в сотрудничестве с Техническим комитетом ISO/TC 44 «Сварка и родственные процессы», подкомитетом ISO/ТС 44/SC 3 «Сварочные материалы».

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам. использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДЕ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 34061-2017

4.2.3.2    Флюс

Если необходима прокалка, то флюс прокаливают в соответствии с а) или Ь).

a)    При классификации флюса прокалку следует проводить в соответствии с требованиями стандарта. которому соответствует флюс. Любая предварительная подготовка или прокалка фиксируется, если индекс «Н» указан в классификации флюса.

b) Для исследовательских целей прокалку флюса следует проводить согласно соответствующим рекомендациям.

Для трех наплавок требуется примерно 1 кг флюса. Прокалку следует производить в открытом контейнере в печи с откалиброванными датчиками температуры, с точно установленной температурой. Высоту слоя флюса следует ограничить, чтобы обеспечить прогрев всей массы флюса до требуемой температуры.

Флюс должен находиться все установленное время при температуре прокалки, в течение этого времени другие флюсы не должны находиться в печи. После окончания прокалки флюс следует охладить до температуры окружающей среды и немедленно использовать. Или флюс следует охлаждать в герметично закрытом контейнере и хранить до момента использования. Бывший в употреблении флюс не допускается применять повторно.

4.2.3.3    Изготовление сварных образцов

Для фиксации и выравнивания образца следует применять медное фиксирующее устройство, как показано на рисунке 1. Для большей производительности устройство может иметь каналы для водяного охлаждения. Следует использовать образец А или образец С.

Следует использовать центральную часть образца того же размера, что указан в 4.1.3, но ее следует совместить с более длинными вводной и выводной планками не менее 50 мм. Подготовка, дегазация и применение образца описано в 4.1.3. Высоту флюса следует удерживать на предварительно заданном постоянном уровне 25 мм или как рекомендовано производителем. Один из методов контроля высоты флюса показан на рисунке 3. он заключается в выравнивании флюса по верхней границе вставок из медной фольги. Высота флюса 25 мм или другая, заданная производителем флюса, определяет условия изменения размера медной фольги для определения этой заданной высоты флюса. На конце медной фольги должен быть предусмотрен участок, обеспечивающий удержание флюса фольгой.

Необходимо произвести не менее трех тестовых наплавок, каждую на отдельном образце. Наплавку следует производить вдоль центральной линии образца. Время, потраченное на наплавку, следует зафиксировать. Для дуговой сварки под флюсом сварочная ванна должна находиться полностью на выводной планке, но не более чем 25 мм от центральной части образца Длина вводной части на-

1 — медная фольга 1 мм * 35 мм « 300 мм или 37 мм » 300 мм (для высоты флюса 25 мм); 2 — образец. 3 — фиксирующее устройство для сварки Рисунок 3 — Пример применения медной фольги для поддержания постоянной высоты флюса

7

плавки не ограничивается, но она должна быть достаточной для стабилизации дуги и наплавки на центральной части образца.

После гашения дуги без каких-либо задержек образец следует освободить из фиксирующего устройства, охладить, очистить и хранить, как указано в 4.1.4

4.2.3.4 Регистрация параметров сварки и форма отчета о результатах Лист отчета, приведенный в таблице 2. содержит полную информацию обо всех параметрах испытаний, влияющих на результаты испытаний.

Таблица 2 — Форма отчета (диффузионный водород, дуговая сварка под флюсом)

Исследовательская лаборатория Дата Ф И О. исследователя Диаметр электродной проволоки, мм Обозначение электродной проволоки Обозначение флюса Производитель и марка электродной проволоки Партия № Производитель и марка флюса Партия № Температура и время прокалки флюса:_*С,_ч Полярность при сварке (постоянный ток. прямая/обратная или переменный): Относительная влажность_% и температура_*С на сварочном посту во время сварки Температура экстракции водорода _°С Время экстракции водорода _дней_ч_мин Тип образца (А или С): Номер образца 1 2 3 Напряжение, В. постоянный/переменный ток: Ток. А Время сварки, с: Длина шва. мм: Скорость сварки, мм/с Погонная энергия, кДж/мм Скорость подачи проволоки, мм/с Длина вылета электродной проволоки, мм Длина шва на вводной планке, мм Масса металла, наплавленного на образец, г: Расстояние от центральной части образца до кратера, мм Диффузионный водород 1 2 3 Среднее а) Нр см3/100 г наплавленного металла Ь) Нр. млн-1 металла шва Прочие детали испытания, не включенные выше

ГОСТ 34061-2017

4.2.4 Сварка порошковой проволокой в защитном газе или без него и сварка проволокой сплошного сечения в защитном газе

4.2.4.1    Присадочный материал

Присадочный материал исследуют для целей а) или Ь).

a)    При классификации параметры сварки следует задавать те же. что и при подготовке образца с наплавленным металлом для определения механических свойств, с применением проволоки диаметром 1.2 мм. со скоростью сварки, обеспечивающей массу наплавленного металла на центральной части образца не менее 8 г (образец А) или не менее 3 г для центральной части меньшего образца (образец В), если иное не предусмотрено в документе по классификации. Результаты по содержанию водорода, полученные для порошковой проволоки, зависят от вылета электродной проволоки. Необходимо контролировать расстояние между соплом горелки и образцом, оно должно быть таким же, как и при подготовке образца с наплавленным металлом для определения механических свойств. Для всех материалов с диаметром, отличным от 1.2 мм. масса наплавленного металла должна обеспечивать хорошее формирование валика и соответствовать применяемому диаметру и технологическому процессу; минимальная масса наплавленного металла не регламентируется

b) Для исследовательских целей сварочную проволоку и параметры сварки следует задавать для конкретной процедуры сварки. Если диапазон токов задан производителем, то следует применять его среднее значение.

4.2.4.2    Защитный газ

Защитный газ должен соответствовать классификации, приведенной в приложении ДГ Защитный газ и его расход должны соответствовать установленным рекомендациям. Состав и расход защитного газа следует зафиксировать в отчете. Для исследований иногда целесообразно провести осушение защитного газа, чтобы удалить влагу. Если это проведено, то содержание влаги следует измерить и зарегистрировать.

4.2.4.3    Изготовление сварных образцов

Для фиксации и выравнивания образца следует применять медное фиксирующее устройство, как показано на рисунке 1. Для большей производительности устройство может иметь каналы для водяного охлаждения. Следует использовать образец А или образец В.

Длина вводных и выводных планок образцов должна составлять не менее 25 мм. Образец должен быть зафиксирован в приспособлении, с применением отожженной медной фольги, как показано на рисунке 1.

Необходимо провести три или более тестовые наплавки, каждую на отдельном образце. Наплавку следует производить вдоль центральной линии образца, масса наплавки должна соответствовать

4.2 4.1. Время наплавки следует зафиксировать. Сварочная ванна должна быть на выводной планке, но максимальное расстояние от центральной части образца не должно превышать 25 мм Длина вводной части наплавки не устанавливается, но она должна быть достаточной для стабилизации дуги и выполнения наплавки на центральной части образца.

После гашения дуги образец следует немедленно освободить из фиксирующего устройства, охладить. очистить и хранить, как указано в 4.1.4.

4.2.4.4    Регистрация параметров сварки и форма отчета о результатах

Форма отчета, приведенная в таблице 3. представляет полную информацию обо всех параметрах испытаний, которые относятся к результатам испытаний.

4.3 Измерение водорода в сварном образце

Метод измерения должен гарантировать выделение и сбор только диффузионного водорода из образца, а зависимую от материала активацию водорода, находящегося в потенциальных ловушках, следует исключить. В настоящем стандарте представлены методы определения содержания диффузионного водорода: метод замещения ртути, который применяется в соответствии с установлен-ным порядком [2]; вакуумный метод; метод теплопроводности.

4.3.1 Метод замещения ртути

Устройство для сбора газа представляет собой Y-трубу. в качестве запирающей жидкости используется ртуть. Для сбора возможно применение других конструкций, использующих тот же принцип что и у Y-трубы. Представленное устройство для сбора газа применяют для образцов В или С (рисунок 2).

9

Таблица 3 — Форма отчета (диффузионный водород, сварка неплавящимся электродом, механизированная сварка плавящимся электродом или сварка порошковой проволокой (MIG, MAG, TIG))

Исследовательская лаборатория Дата ФИО исследователя Тип присадочного материала Режим прокалки:_*С,_ч Обозначение присадочного материала Газовое сопло, мм Марка и производитель электро- Партия № дной проволоки Диаметр присадочного материала, мм: Защитный газ Расход защитного газа, дм3/мин Полярность при сварке (постоянный ток, прямая/об-ратная или переменный): Характеристики вольфрамового электрода, если имеется Марка Относительная влажность % и температура _®С во время сварки на сварочном посту Диаметр, мм Температура экстракции водорода _вС Угол заточки Время экстракции водорода _дней_ч_мин Обозначение Тип образца (А или Б): Номер образца 1 2 3 Напряжение, В (постоянный/переменный ток): Сварочный ток, А: Время сварки, с: Длина наплавки, мм Скорость сварки, мм/с Погонная энергия, кДж/мм Скорость подачи проволоки, мм/с Длина вылета электродной проволоки, мм Длина шва на вводной планке, мм: Масса наплавленного металла на образце для испытаний, г Расстояние от окончания образца до кратера на выводной планке, мм Содержание диффузионного водорода 1 2 3 среднее а) Нр см3/100 г наплавленного металла Ь) Нр, млн-1 металла шва Прочие детали испытания, не вктсменные выше

ГОСТ 34061-2017

4.3.1.1 Подготовка газовой бюретки

Объем ртути, необходимый для заполнения газовой бюретки, показанной на рисунке 4. должен составлять около 110 см³. Ртуть должна быть очищена от примесей. Ртуть следует залить через широкое горлышко газовой бюретки, установить вакуумный двухсторонний запорный кран и создать вакуум. При откачке воздуха газовую бюретку следует располагать на плоской поверхности для беспрепятственного доступа вакуума к верхней части капиллярной трубки. Газовую бюретку следует медленно поднять в вертикальное положение и впустить воздух в ее широкую часть, поворачивая запорный кран. Важно, чтобы в верхней части капиллярной трубки не было воздушных пузырьков. Если воздух присутствует, то откачку следует проводить до тех пор. пока последняя проверка не подтвердит отсутствие воздуха. Вакуумный запорный кран следует снять с широкой части газовой бюретки.

Примечание: не в масштабе. ^а К воздуху ^ь К вакууму

^с Прямой участок до изгиба

Рисунок 4 — Устройство для сбора диффузионного водорода, Y-труба

11

4.3.1.2    Зачистка и обработка образца

Зачистку центральной части образца следует проводить металлической щеткой до полного удаления шлака и окисных пленок с перерывами на охлаждение (не менее 2 мин). Каждый период времени нахождения образца вне охлаждающей ванны не должен превышать 60 с (см. также 4.1.4. d) и 4.1 4. е)).

4.3.1.3    Загрузка образца

Следующая часть процедуры должна быть проведена как можно быстрее и должна занимать не более 2 мин.

Из охлаждающей жидкости для хранения образец следует извлечь и выдержать до повышения его температуры немного выше 0 °С. Этого можно добиться, поместив образец в воду до тех пор. пока лед. образовавшийся вначале, не отделится или растает.

После промывки в ацетоне и просушки под струей воздуха образец следует поместить в широкую часть газовой бюретки. Двухсторонний вакуумный запорный кран следует закрыть, а из бюретки откачать воздух. Ацетон и следы конденсата испарятся с поверхности образца и удалятся вместе с откачиваемым воздухом. Используя магнит, образец следует переместить под капиллярную трубку, аккуратно опуская бюретку в горизонтальное положение до тех пор. пока образец не начнет плавать на поверхности ртути. Необходимо предотвратить попадание воздуха в капиллярную трубку при подъеме бюретки в вертикальное положение и когда воздух поступает через широкую часть. Двусторонний кран следует удалить, а широкую часть бюретки закрыть, например пробкой или стеклянной шляпкой для предотвращения выделения следов испарения ртути.

Диффузионный водород, выделяющийся из образца, собирается в капиллярной трубке.

Предупреждение — Металлическая ртуть и пары ртути вредны для здоровья, могут попасть в организм человека при вдохе, проглатывании или при контакте с кожей. При обращении с ртутью следует соблюдать меры предосторожности, которые включают следующее (но не ограничиваются им):

a)    устройство для определения содержания диффузионного водорода должно быть расположено в вытяжном шкафу, любые процедуры, связанные с использованием ртути, следует проводить в вытяжном шкафу;

b) устройство должно быть расположено на поддоне с высокими бортами для удержания случайно пролитого;

c)    работы с ртутью, ртутьсодержащими образцами и оборудованием, следует проводить в резиновых или пластиковых перчатках;

d) пролитую ртуть следует немедленно удалить.

4.3.1.4    Аналитическая процедура

В последующие дни образец следует выдерживать при температуре 25 °С ± 5 °С до тех пор пока не прекратится рост объема водорода по отношению к рассчитанному при стандартных температуре и давлению (STP), т.е. 0 °С и 760 мм рт. ст.¹ «Прекратится рост» следует понимать как изменение общего собранного объема не более чем на 1% в течение 24 ч. Высоту газового столба водорода и мениска ртути следует измерить при помощи катетометра. Комнатную температуру и атмосферное давление следует измерить и зафиксировать. Объем собранного водорода, приведенный к STP. У в см³, определяется по формуле

,    273    (p-h)    ттг²    С

у =-——--- /1\

760 (273+ Т) 1000    ^V    ;

где

р— атмосферное давление, мм рт. ст.;

h — разность уровня ртути в Y-трубе между двумя столбами, мм;

г— внутренний радиус капиллярной трубки, мм;

С — высота газового столба над ртутью, мм;

Т — комнатная температура во время измерения, °С.

Когда выделение завершится, образец следует извлечь из устройства и определить его окончательную массу rrjj в граммах с точностью до 0.01 г. Все данные испытаний должны быть зафиксированы.

4.3.2 Метод теплопроводности

Системы с детектором теплопроводности относятся к одному из двух типов: первый — экстракция горячим газом-носителем, в котором образец нагревают до достаточно высокой температуры (до

ГОСТ 34061-2017

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), 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)

© Стандартинформ. 2017

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 34061-2017

Содержание

1    Область применения................................................................ 1

2    Нормативные ссылки................................................................ 1

3    Основные положения............................................................... 1

4    Процедуры испытаний............................................................... 2

4.1 Изготовление сварных образцов................................................... 2

4 2 Сварочные процедуры для изготовления образцов................................... 4

4.3 Измерение водорода в сварном образце............................................ 9

4 4 Измерение общего содержания водорода в наплавленном металле — ускоренные методы.. 17 4 5 Процедура округления

Приложение А (справочное) Рекомендации и ограничения в отношении старых методов

измерения, использующих ртуть..........................................19

Приложение 8 (справочное) Рекомендации и ограничения в отношении старых методов

измерения, использующих глицерин.......................................20

Приложение С (справочное) Точность и повторяемость.................................................. 21

Приложение ДА (обязательное) Перечень технических отклонений, внесенных в содержание межгосударственного стандарта при его модификации по отношению

к примененному международному стандарту    ISO 3690:2012 ................... 22

Приложение ДБ (обязательное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой

применяемого в нем международного стандарта............................23

Приложение ДВ (справочное) Расчет погонной энергии.....................................24

Приложение ДГ (справочное) Классификация газов и газовых смесей.........................25

Приложение ДД (справочное) Округление фактических значений испытаний....................28

Приложение ДЕ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных

стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных

в примененном международном стандарте.................................29

Библиография .....................................................................30

IV

ГОСТ 34061-2017 (ISO 3690:2012)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Сварка и родственные процессы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРОДА В НАПЛАВЛЕННОМ МЕТАЛЛЕ И МЕТАЛЛЕ ШВА ДУГОВОЙ СВАРКИ

Welding and allied processes Determination of hydrogen content in deposited metal and arc weld metal

Дата введения — 2017—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает отбор образцов и аналитическую процедуру определения диффузионного водорода в наплавленном металле и металле шва дуговой сварки с присадочным материалом для сталей мартенситного, бейнитного и ферритного классов.

В настоящем стандарте представлены следующие методы: сбор диффузионного водорода при помощи процесса замещения ртути (метод замещения ртути); сбор водорода в вакуумированной камере (вакуумный метод); сбор водорода в камере, заполненной инертным газом, например аргоном (метод теплопроводности). Количество собранного водорода определяется путем измерения замещенного объема в первом случае, путем измерения давления во втором случае, и по теплопроводности в последнем случае.

Для предотвращения термической активации недиффузионного водорода при сборе диффузионного водорода необходимо контролировать температуру.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ 23338-91 Сварка металлов. Методы определения содержания диффузионного водорода в наплавленном металле и металле шва

3 Основные положения

На стандартный образец наплавляется присадочный материал способом, обеспечивающим контроль параметров изготовления типовых образцов для исследований. Для предотвращения преждевременных потерь водорода последующее хранение образца и обращение с ним подлежит контролю. Далее образец перемещают в аппарат для сбора газа (ртутный и вакуумный методы) или в подходящую для исследований камеру, заполненную инертным газом (метод теплопроводности) и выдерживают в течение определенного периода времени и при температуре, достаточной для выделения диффузионного водорода соответственно в вакуумированную газовую бюретку или в камеру, заполненную инертным газом. Количество собранного водорода определяется путем измерения замещенного объема (ртутный метод), путем измерения давления газа внутри камеры (вакуумный метод) или по теплопроводности. Определение массы наплавленного металла или объема металла сварного шва позволяет рассчитать содержание диффузионного водорода в наплавленном металле Н₀или содержание диффузионного водорода в металле сварного шва H_F.

Издание официальное

4 Процедуры испытаний

4.1    Изготовление сварных образцов

4.1.1    Краткое описание

Испытываемым сварочным материалом производят наплавку одного валика шва. который быстро охлаждают и хранят до начала исследований при температуре минус 78 °С или ниже Зачистку и удаление шлака выполняют на охлажденных образцах

4.1.2    Фиксирующее устройство для сварки

Пример фиксирующего устройства для сварки, обеспечивающего единую форму образцов для сварочных процессов, указанных в 4 2. показан на рисунке 1. Устройство должно обеспечивать надежное выравнивание образцов во время сварки и чтобы после сварки образец можно было отсоединить за одну операцию в соответствии с 4.1 4. с). Перед изготовлением каждого образца для испытаний температура поверхности фиксирующего устройства должна находиться в интервале между температурой окружающей среды и температурой, ее превышающей не более чем на 25 °С. Для уменьшения времени цикла испытаний фиксирующее устройство может иметь водяное охлаждение Для предотвращения появления конденсата на поверхности фиксирующего устройства следует контролировать температуру охлаждающей воды.

Для всех сварочных процессов собранный образец должен быть зажат с помощью отожженной медной фольги в фиксирующем устройстве для сварки, как показано на рисунке 1. Медная фольга может отжигаться повторно и охлаждаться в воде после каждого отжига После отжига оксидная пленка удаляется травлением азотной кислотой (10 %-ной концентрации по объему) с последующей промывкой дистиллированной водой и сушкой.

4.1.3    Образцы

Образец должен быть изготовлен из спокойной или полуспокойной углеродистой стали, с содержанием углерода не более 0,18 % и содержанием серы не более 0,025 %. Размеры собранного образ-

1 — образец согласно рисунку 2.2 — жилет с водяным охлаждением (при необходимости); 3 — рукоятка зажима. 4 — вставка из медной фольги (1 мм * 15 мм лип к 300 мм) А — медь В — углеродистая сталь Рисунок 1 — Пример фиксирующего устройства для сварки и собранного образца для наплавки

2

ГОСТ 34061-2017

ца должны соответствовать размерам, указанным на рисунке 2 для образца А. образца В или образца С. с допуском ± 0.25 мм для всех размеров кроме длины вводных и выводных планок. На рисунке 2 представлена минимально возможная длина вводной и выводной планок.

Все поверхности должны иметь прямые углы для обеспечения плотного контакта прилегающих частей во время сварки. Каждый образец может быть подвергнут одной операции шлифовки на шлифовальном оборудовании для обеспечения одинаковой ширины, для надлежащей фиксации может применяться более точный контроль размеров. Образцы должны быть механически обработаны таким образом, чтобы шероховатость торцов составляла Ra = 3,2 мкм, а шероховатость верх-ней, нижней и боковых поверхностей Ra = 1,6 мкм Условия правильной фиксации см. в 4.1 4. d).

Центральная часть образца со стороны обратной той. которая используется для сварки, должна быть маркирована при помощи гравировки или тиснения. Образец должен быть подвергнут дегазации при температуре 650 °С ± 10 °С в течение 1 ч и охлажден в любой сухой инертной атмосфере или в вакууме. Допускается дегазация и охлаждение на воздухе, при условии, что перед испытаниями слой поверхностной оксидной пленки будет удален. Образцы, подвергнутые дегазации, следует хранить в эксикаторе или в других условиях, предотвращающих их окисление. После маркировки и удаления оксидов, массу т₁ центральной части образца следует определить с точностью до 0.1 г для образца А или с точностью до 0.01 г для образца В или образца С.

а — вводная планка образца длиной la, b — выводная планка образца длиной /&; С — центральная часть образца длиной /с; е — ширина образца. Г — толщина образца

Размеры в миллиметрах

Образец 1а"'ь •с е Г А® 2 25(50) 80 25 12 Аь 2 25 (50) 100 25 8 В 2 25(50) 30 15 10 С 2 50 15 30 10 L 2 25 мм и L 2 25 мм ручная дуговая сварка покрытыми электродами; 1Л 2 50 мм и 1ь 2 50 ми прочие сварочные процессы а Геометрия образца для сравнения в соответствии с AWS А4 3-93(1) ь Гоометрия образца для сравнения в соответствии с ГОСТ 23338.

Рисунок 2 — Размеры образца

4.1.4 Сварка и хранение образца

Температура фиксирующего устройства перед каждой сваркой должна быть не ниже температуры окружающей среды или не превышать ее более чем на 25 °С. В случае возникновения сложностей, вызванных конденсацией воды на поверхности фиксирующего устройства и образца, необходимо использовать охлаждающую воду с температурой не ниже температуры окружающей среды, но не превышающей ее более чем на 25 X. Применяя сварочные процессы, указаннные в 4.2, и параметры, соответствующие типу исследования, следует выполнить один наплавленный валик на образце, зафиксированном в устройстве для сварки, как показано на рисунке 1.

Перед фиксацией в устройстве для сварки образец следует очистить в ацетоне. Для теплоотвода и предотвращения разрушения устройства следует использовать полоски из медной фольги, как показано на рисунке 1.

3

Сварочный процесс описан в пунктах с а) по 0-

a) Сварку следует начинать на вводной планке на расстоянии от центральной части образца, чтобы при переходе на центральную часть образца дуга и форма проплавления были стабильными.

b) Сварку следует завершить, когда сварочная ванна будет находиться на выводной планке, на расстоянии, не превышающем 25 мм от центральной части образца.

c)    После прекращения горения дуги в течении 4 ± 1 с зажим следует освободить, а образец вынуть и погрузить в ванну с ледяной водой. По истечении 20 ± 2 с образец следует переместить и полностью погрузить в низкотемпературную ванну, содержащую, например метанол и твердый диоксид углерода, денатурированный спирт и твердый диоксид углерода или жидкий азот. После удаления образца из ледяной воды лед все еще должен оставаться в ванне.

d)    Для зачистки и контроля образец может быть перемещен из низкотемпературной ванны по истечении не менее 2 мин. Весь шлак и нагар следует удалить зачисткой стальной щеткой. Вводная и выводная планки должны быть удалены от центральной части образца. Нижнюю сторону образца следует проверить на однородность и расположение цветов побежалости. У правильно установленного и зафиксированного образца цвета побежалости на обратной стороне должны быть параллельными и однородными. Окисные пленки темного цвета не должны достигать краев центральной части образца. Если вся эта процедура не завершена в течение 60 с. центральную часть образца следует вернуть в низкотемпературную ванну не менее чем на 2 мин перед завершением этого этапа.

e) До начала исследований центральная часть образца может храниться при температуре минус 78 °С или ниже в ванне с метанолом и твердым диоксидом углерода или в ванне с денатурированным спиртом и твердым диоксидом углерода до 72 ч. или при температуре минус 196 С в жидком азоте до 21 дня.

О При классификации сварочных материалов во время сварки образца абсолютная влажность окружающего воздуха должна быть не менее 3 г водяного пара на 1000 г сухого воздуха (это соответствует 20 °С и 20 % относительной влажности). Если измеренная пращевым гигрометром или другим откалиброванным устройством относительная влажность соответствует или превышает эти условия, результаты испытаний принимают как подтверждающие соответствие требованиям настоящего стандарта. при условии что фактические результаты испытаний по содержанию диффузионного водорода удовлетворяют требованиям применяемого стандарта по классификации сварочных материалов. (Измерения относительной влажности воздуха могут быть переведены в единицы абсолютной влажности и приведены в отчете).

4.1.5 Запись данных

Все данные сварочного процесса, имеющие отношение к испытаниям, должны быть отражены в соответствующем протоколе сварочного процесса. Для каждого протокола сварочного процесса следует давать ссылки на представленную форму отчета (таблицы 1. 2 и 3). Температуру окружающей среды и влажность во время сварки следует регистрировать, абсолютная влажность регистрируется с результатами исследований.

4.2 Сварочные процедуры для изготовления образцов

4.2.1    Краткое описание

Для получения одного наплавленного валика на образце в соответствии с 4.1 следует задать рабочие параметры исследуемого процесса сварки. Технические требования для процедур различных сварочных процессов указаны в 4.2.2 — 4.2.3.

4.2.2    Ручная дуговая сварка плавящимся электродом

4.2.2.1 Электроды

Покрытые электроды для испытаний следует применять в соответствии с а) или Ь):

a)    При классификации электроды и способ наплавки валика следует назначать, как указано в стандарте, которому соответствует электрод.

b) При исследованиях электрод и параметры сварки должны быть приведены в соответствующей процедуре сварки. Если в процедуре не указано иное, то следует выбирать ток. составляющий 90 % максимального тока, указанного производителем.

Если требуется прокалка, то ее следует выполнять в течение времени и при температуре, которая рекомендована производителем сварочного материала. Если производитель задает диапазон, например от 300 X до 350 X. тогда берут среднее значение, которое указывают в протоколе.

4

ГОСТ 34061-2017

Не следует применять электроды с треснувшим или сломанным покрытием. Электроды, поставленные для испытаний, следует брать из неповрежденной, только что открытой упаковки. При прокалке электроды не должны касаться друг друга и поверхностей печи. Прокалка должна производиться в печи с откалиброванными датчиками температуры, электроды должны находиться в ней в течение заданного времени при температуре прокалки. Во время этой прокалки в печи должны находиться только электроды для испытаний. После прокалки охлаждение электродов до температуры окружающей среды следует производить в контейнере, например в просушенной трубке из боросиликатного стекла закрытой резиновыми крышками. После достижения температуры окружающей среды электроды следует использовать как можно быстрее, но не более чем через 1 ч после их перемещения из печи, кроме герметично закрытых электродов. Любые взятые из печи и не использованные электроды не следует повторно прокаливать и применять для испытаний.

При испытании электродов, поставляемых в герметичной упаковке, после вскрытия упаковки и до момента использования каждого из них следует предпринять меры для защиты электродов от насыщения влагой. Некоторые герметично закрытые упаковки могут закрываться повторно. В таком случае должен быть извлечен один электрод для испытаний, а упаковка закрыта, пока извлеченным электродом проводится сварка. Если упаковка не закрывается повторно, то после вскрытия упаковки все электроды следует вынуть, и каждый электрод индивидуально поместить в просушенную трубку из боросиликатного стекла, плотно закрытую резиновыми заглушками, до тех пор. пока электрод не будет использован для испытаний.

4.2.2.2    Изготовление сварных образцов

Для фиксации и выравнивания образца следует применять медное фиксирующее устройство, как показано на рисунке 1. Для большей производительности устройство может иметь каналы для водяного охлаждения. Может быть использован образец А или образец В

Если стандарты по классификации не содержат требований, следует применять следующее. При классификации покрытых электродов применяют электроды диаметром 4 мм. В этом случае сварочный ток назначают на 15 А ниже максимального или равным 90 % относительно максимального, установленного производителем, с допуском ± 10 А. Для электродов диаметром 4 мм скорость сварки должна быть такой, чтобы производить не менее 8 г наплавленного металла на центр образца А или не менее 3 г наплавленного металла на центр образца В. что обычно соответствует расходу электрода от 1.2 до

1.3 см на сантиметр шва. Запись сварочных параметров и расчет погонной энергии выполняют в соответствии с приложением ДВ

Для всех других применяемых электродов диаметром, отличным от 4 мм. масса наплавленного металла должна обеспечивать хорошее формирование валика и соответствовать испытываемому диаметру электрода и применяемому технологическому процессу: минимальная масса наплавленного металла не регламентируется.

Необходимо выполнить три или более тестовые наплавки, на трех или более образцах, каждую с применением нового электрода для каждого шва. Наплавку следует проводить без колебаний вдоль центральной линии образца, как показано на рисунке 1. Длина выводных планок должна быть не менее 25 мм. Зажигание дуги на образце до испытания не допускается. Длина наплавки на вводной планке не должна превышать 25 мм Время наплавки должно быть зафиксировано Наплавку следует завершить, когда ванна жидкого металла находится на выводной планке на расстоянии, не превышающем 25 мм от центра образца.

Метод применения фиксирующего устройства для сварки описан в 4.1.4 После окончания сварки сварной образец следует охладить и хранить в соответствии с 4.1 4. после чего его следует зачистить и провести анализ на содержание водорода в соответствии с 4 3.

При классификации электродов из-за влияния атмосферной влаги на результаты испытаний длину дуги во время сварки следует удерживать как можно более короткой при условии ее стабильности. Сведения, указанные в 4 2.2.3. следует зафиксировать.

4.2.2.3    Регистрация параметров сварки и форма отчета

Лист отчета, приведенный в таблице 1, содержит полную информацию о параметрах испытаний, влияющих на результаты испытаний.

4.2.3    Дуговая сварка под флюсом

4.2.3.1 Сварочная проволока

Сплошную или порошковую проволоку исследуют для целей а) или Ь).

5

Таблица 1— Форма отчета (диффузионный водород, ручная дуговая сварка плавящимся электродом)

Исследовательская лаборатория | Дата ФИО исследователя Марка электрода и производитель Партия № Тип электрода: Обозначение электрода Диаметр электрода (мм): Длина электрода (мм): Режим прокалки температура_°С. время_ч Полярность электрода (постоянный ток. прямая/обратнзя или переменный): Относительная влажность % и темпеоатуоа *С на свалочном посту во воемя сваоки Температура экстракции водорода _°С Время экстракции водорода _дней_ч_мин Тип образца (А или В) Номер образца 1 2 3 Напряжение. В. постоянный/переменный ток: Ток. А Время сварки, с: Длина шва, мм Погонная энергия, кДж/мм Длина использованной части электрода, мм: Длина шва на вводной планке, мм: Масса металла наплавленного на образец, г Расстояние от центральной части образца до кратера, мм Диффузионный водород 1 2 3 Среднее а) Нр см3/100 г наплавленного металла Ь) HF, млн-1 металла шва Прочие детали испытания, не включенные выше

a)    При классификации сварочных проволок сварочные параметры подбираются такими же. как и при подготовке образца для определения механических свойств наплавленного металла сварного шва с применением проволоки диаметром 4 мм. скорость сварки задается такой, чтобы обеспечить массу наплавленного металла на центральной части образца не менее 8 г (образец А) или не менее 3 г на центральной части меньшего образца (образец С), если иное не предусмотрено в документе по классификации. Образец В неприменим для дуговой сварки под флюсом. Для всех проволок с диаметром, отличным от 4 мм. масса наплавленного металла должна обеспечивать хорошее формирование валика и соответствовать применяемому диаметру и технологическому процессу; минимальная масса наплавленного металла не регламентируется.

b)    Для исследовательских целей сварочную проволоку и параметры сварки следует выбирать для конкретной процедуры сварки. Применение сплошной проволоки, прокаленной в вакууме или инертном газе при 650 °С в течение 1 ч. облегчает исследование влияния сварочных параметров, типа флюса и процедуры его прокалки на содержание водорода в сварном шве.

Максимальная энергия дуги при выполнении швов не должна превышать 3 кДж/мм.

6

1

760 мм рт ст = 101.325 кПа