ГОСТ Р ИСО 22826-2012

• gost-r-iso-22826-2012.pdf (600.06 KiB)
  ГОСТ Р ИСО 22826-2012

ГОСТ Р ИСО 22826−2012 Испытания разрушающие сварных швов в материалах с металлическими свойствами. Испытание на прочность узких сварных соединений, полученных лазерной сваркой и электронно-лучевой сваркой (Определение твердости по Виккерсу и Кнупу)

ГОСТ Р ИСО 22826−2012

Группа В09

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСПЫТАНИЯ РАЗРУШАЮЩИЕ СВАРНЫХ ШВОВ В МАТЕРИАЛАХ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

Испытание на прочность узких сварных соединений, полученных лазерной сваркой и электронно-лучевой сваркой (Определение твердости по Виккерсу и Кнупу)

Destructive tests on welds in metallic materials. Hardness testing of narrow joints welded by laser and electron beam (Vickers and Knoop hardness test)

ОКС 25.160.40
ОКСТУ 0709

Дата введения 2014−01−01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 145 «Методы контроля металлопродукции"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 ноября 2012 г. N 886-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 22826:2005* «Испытания разрушающие сварных швов в материалах с металлическими свойствами. Испытание на прочность узких сварных соединений, полученных лазерной сваркой и электронно-лучевой сваркой (Определение твердости по Виккерсу и Кнупу)» (ISO 22826:2005 «Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing of narrow joints welded by laser and electron beam (Vickers and Knoop hardness test)».
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочного международного стандарта соответствующий ему национальный стандарт Российской Федерации, сведение в котором приведено в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0−2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «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 (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к определению твердости поперечных сечений узких сварных соединений на металлических материалах, полученных лазерной и электронно-лучевой сваркой.

Настоящий стандарт распространяется на методы измерения твердости по шкалам Виккерса и Кнупа в соответствии с требованиями ИСО 6507−1 и ИСО 4545 при нагрузках от 0,098 до 98 Н (от HV 0,01 до HV 10) для испытания твердости по Виккерсу и при нагрузке до 9,8 Н (только до НК 1) для испытания твердости по Кнупу.

Настоящий стандарт распространяется на сварные швы, сделаные с/без присадочной проволокой.

Настоящий стандарт не применим к испытаниям сварных соединений, полученных с помощью гибридной лазерно-дуговой сварки.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные документы*:
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.

ИСО 4545 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Кнупу (ISO 4545, Metallic materials — Hardness test — Knoop test)
_______________
Действует ИСО 4545−1 Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 1. Методы испытаний.


ИСО 4546 Материалы металлические. Испытание на твердость. Проверка приборов для определения твердости по Кнупу (ISO 4546, Metallic materials — Hardness test — Verification of Knoop hardness testing machines)
_______________
Действует ИСО 4545−2 Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 2. Проверка и калибровка испытательных машин.


ИСО 4547 Материалы металлические. Испытание на твердость. Калибрование аттестованных образцов, используемых для определения твердости по Кнупу (ISO 4547, Metallic materials — Hardness test — Calibration of standardized blocks to be used for Knoop hardness testing machines)
_______________
Действует ИСО 4545−3 Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 3. Калибровка контрольных образцов.


ИСО 6507−1 Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения (ISO 6507−1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method)

ИСО 6507−2 Материалы металлические. Определение твердости по Виккерсу. Часть 2. Поверка и калибровка испытательных машин (ISO 6507−2, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines)

ИСО 6507−3 Металлические материалы. Определение твердости по Виккерсу. Часть 3: Калибровка контрольных образцов (ISO 6507−3, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks)

ИСО 10250 Материалы металлические. Определение твердости. Таблицы значений твердости по Кнупу для испытаний на плоских поверхностях (ISO 10250, Metallic materials — Hardness testing — Tables of Knoop hardness values for use in tests made on flat surfaces)
_______________
Действует ИСО 4545−4 Материалы металлические. Определение твердости по Кнупу. Часть 4. Таблица значений твердости.


ИСО/ТО 16060 Испытания с разрушением образца сварных швов в металлических материалах. Реактивы для травления при макро- и микроскопическом исследовании (ISO/TR 16060, Destructive tests on welds in metallic materials — Etchants for macroscopic and microscopic examination)

3 Методы измерения

Измерение твердости по Виккерсу проводят в соответствии с требованиями ИСО 6507−1, ИСО 6507−2 и ИСО 6507−3. Измерение твердости по Кнупу проводят по ИСО 4545, ИСО 4546 и ИСО 4547.

Измерение твердости проводят с целью определения диапазона значений твердости в основном металле (или в двух основных металлах в случае соединения различных металлов), в зоне термического влияния и в металле сварного шва. Измеряют твердость или по отдельным отпечаткам, или группам отпечатков (испытания типа Е), или ряду расположенных по линии отпечатков (испытания типа R).

Измерения проводят при температуре (23±5) °С. Если испытание проводят при температуре за пределами этого диапазона, то это должно быть оговорено в протоколе.

На результаты измерения микротвердости влияет вибрация, поэтому измерения следует проводить в месте, свободном от вибрации.

4 Определения и обозначения

Символы, определения и единицы измерения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.


Таблица 1

5 Подготовка образцов для измерений

Образцы для измерения твердости должны быть подготовлены в соответствии с требованиями ИСО 6507−1 или ИСО 4545.

Подготовку образца проводят механической резкой, как правило, поперек сварного шва. Эту операцию и последующую подготовку поверхности осуществляют без нагрева до температуры, достаточно высокой, чтобы вызывать размягчение или упрочнение поверхности.

Поверхность образцов, подвергаемых испытанию, должна быть тщательно подготовлена и предпочтительно протравлена в соответствии с ИСО/ТО 16060 таким образом, чтобы измерения длины диагоналей отпечатков могли быть получены с достаточной точностью для различных зон сварного соединения.

6 Проведение измерений

6.1 Общие требования

На рисунке 1 приведены типичные области для размещения групп отпечатков. Номера 1 и 2относятся к металлу сварного шва, цифры от 3 до 6 к HAZ и цифры 7 и 8 — к основному металлу.

Рисунок 1 — Расположение групп отпечатков для определения твердости по Виккерсу и Кнупу

Обозначения: 1, 2 — металл сварного шва; 3, 4, 5, 6 — зоны термического влияния (HAZ); 7, 8 — основной металл;  — центр металла сварного шва;  — линия сплавления.

Рисунок 1 — Расположение групп отпечатков для определения твердости по Виккерсу и Кнупу

В случае, когда тип сварного соединения отличается от приведенного в примерах, процедура измерений должна соответствовать этому типу.

6.2 Тип измерений

Измерение твердости по типу Е или R следует проводить по отпечаткам, расположенным в зонах 2 и 3 для испытания по типу Е, 4 и 5 — для испытания по типу R. Тип испытания выбирается по усмотрению оператора, если не указано иное. Тип испытания должен быть отражен в протоколе об испытаниях.

6.3 Подготовка к испытанию

Если толщина основного металла или глубина сварного шва не более 4 мм, то отпечатки на металле сварного шва и зоны HAZ должны быть расположены в линию по центру толщины, т. е. , или на средней точке глубины отпечатка, т. е. в , как показано на рисунках 2а) и 2с).

Если или больше 4 мм, то отпечатки следует располагать в ряд на расстоянии в пределах 2 мм от верхнего и нижнего участков сварного шва, как показано на рисунках 2b) и 2d). В том случае, когда свариваемые образцы и сварные соединения имеют вид, представленный на рисунке 2d), отпечатки следует располагать в местах, полностью отвечающих указанным на рисунке 2d).

а) Расположение отпечатков при глубине сварного шва менее 4 мм

b) Расположение отпечатков при глубине сварного шва более 4 мм

с) Расположение отпечатков при толщине основного металла и глубине сварного шва или не более 4 мм

Рисунок 2 — Расположение отпечатков для тонких и толстых плит (испытание типа Е)

d) Расположение отпечатков при толщине основного металла и глубине сварного шва или не менее 4 мм

Обозначения: 1, 2 — металл сварного шва; 3, 4, 5, 6 — зона термического влияния (HAZ); 7, 8 — основной металл;  — центр металла сварного шва;  — линия сплавления

Рисунок 2 — Расположение отпечатков для тонких и толстых плит (испытание типа Е)

Для черных металлов, подвергаемых закалке, расстояние между центром любого отпечатка и краем образца должно быть:

— не менее 2,5 длин средней диагонали отпечатка для измерения по Виккерсу;

— равно длине короткой диагонали отпечатка для измерения твердости по Кнупу.

Для незакаленных черных и цветных металлов расстояние между центром любого отпечатка и краем образца должно быть:

— не менее трех длин диагонали отпечатка при измерении твердости по Виккерсу;

— равно длине короткой диагонали отпечатка для измерения твердости по Кнупу.

Расстояние между центрами двух соседних отпечатков должно соответствовать данным, приведенным в таблице 2 для испытания типа Е и приведенным в таблице 4 — для испытания типа R.


Таблица 2 — Расстояние между центрами отпечатков при испытаниях типа Е

Примечание — Рекомендуется использовать одну и ту же нагрузку как для проведения испытаний металла сварного шва, так и для всего испытания в целом.

6.4 Индивидуальные отпечатки (испытание типа Е)

6.4.1 Измерение твердости металла сварного шва

Измерение твердости металла сварного шва следует проводить не менее чем в трех точках: в центре и на верхней и нижней областях и/или на левой и правой сторонах, как показано на рисунке 3. Твердость измеряют по всем отпечаткам. Для больших значений нагрузки при проведении испытаний по Виккерсу, например 49 Н (HV 5) и 98 Н (HV 10), число отпечатков может быть уменьшено.

Рисунок 3 — Расположение отпечатков в металле сварного шва и в HAZ (испытание типа Е)

а) Измерение твердости по Виккерсу ()

b) Измерение твердости по Кнупу ()

Обозначения: 1 — металл сварного шва; 3 — зона термического влияния (HAZ); 7 — основной металл;  — центр металла сварного шва;  — линия сплавления

Рисунок 3 — Расположение отпечатков в металле сварного шва и в HAZ (испытание типа Е)

Длина диагонали отпечатка или при определении твердости металла сварного шва должна составлять не более 1/10 ширины металла шва, твердость которого измеряют. Рекомендуемые номинальные испытательные нагрузки и шкалы значений твердости приведены в таблице 3.


Таблица 3 — Номинальные нагрузки и шкалы твердости

Примечание — Приблизительная длина диагонали отпечатков для каждой испытательной нагрузки и твердости материала приведена в таблице А.1 (приложение А) для испытания по Виккерсу и таблице А.2 (приложение А) — испытания твердости по Кнупу.

6.4.2 Измерение твердости в зоне термического влияния (HAZ)

Измерение твердости в зоне HAZ следует проводить в трех точках вдоль линии сплавления, как показано на рисунках 3а) и 3b).

Используемая испытательная нагрузка при определении твердости в зоне HAZ должна быть такой же, как и для измерения твердости металла сварного шва. В случае определения твердости HAZ расстояние между линией, соединяющей центры отпечатков, и линией сплавления не должно быть меньше, чем 0,5 или 0,5 , и не должно превышать длину отпечатка или 2 , как показано на рисунках 3а) и 3b).

6.4.3 Измерение твердости основного металла

Измерения твердости основного металла следует проводить не менее чем в трех точках. Местоположение точек должно быть отражено в протоколе испытания.

При измерении твердости на отдельных участках эти области измерения должны быть пронумерованы, как показано на рисунке 1.

6.5 Ряды (линии) отпечатков (испытания типа R)

На рисунке 4 приведены примеры расположения ряда отпечатков при проведении испытаний по типу R. Допускается определение и дополнительных рядов и/или местонахождения отпечатков, если это оговорено в нормативном документе. Местонахождение всех отпечатков должно быть отражено в протоколе испытаний.

Рисунок 4 — Расположение отпечатков (испытание типа R)

Обозначения: 1, 2 — металл сварного шва; 3, 4, 5, 6 — зона термического влияния (HAZ); 7, 8 — основной металл;  — центр металла сварного шва;  — линия сплавления

Рисунок 4 — Расположение отпечатков (испытание типа R)

Для незакаленных черных и цветных металлов, таких как аустенитная нержавеющая сталь, медь, легкие металлы, свинец, олово и их сплавы, наносить линии или ряды отпечатков на верхнюю поверхность сварного шва необязательно.

Количество и расположение отпечатков должно быть достаточным для определения закаленной или размягченной области в результате сварки. Рекомендуемое расстояние между центральными точками отпечатков на металле сварного шва и в зоне HAZ приведено в таблице 4.


Таблица 4 — Рекомендуемое расстояние М, мм, между центральными точками отпечатков на металле сварного шва и в зоне HAZ — испытание типа R

Для металлов, твердость которых повысилась в зоне HAZ в результате сварки, выполняют два дополнительных измерения твердости на расстоянии в пределах для определения твердости по Виккерсу и  — по Кнупу, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 — Расположение дополнительных отпечатков в зоне HAZ для закаливаемых материалов — испытание типа R

а) Твердость по Виккерсу ()

b) Твердость по Кнупу ()

Обозначения: 1 — металл сварного шва; 3 — зона термического влияния (HAZ); 7 — основной металл;  — линия сплавления

Рисунок 5 — Расположение дополнительных отпечатков в зоне HAZ для закаливаемых материалов — испытание типа R

7 Результаты измерений

Значения твердости регистрируют с указанием местоположения отпечатка.

8 Протокол испытаний

В протоколе испытаний должны быть указаны:

a) температура проведения испытаний;

b) основной металл (или металлы), толщина и размеры сварного шва;

c) тип сварки — лазерная или электронно-лучевая, тип аппарата и условия сварки;

d) тип измерения твердости Е или R (по Виккерсу или Кнупу) и символ обозначения твердости;

e) идентификация испытательной машины (твердомера), включая результаты калибровки и дату калибровки;

f) местоположение отпечатков;

g) единичные значения измеренной твердости и среднее значение;

h) дата проведения измерений;

i) идентификация лица, проводящего испытания;

j) идентификация или описание испытуемого образца.

Приложение, А (справочное). Выбор нагрузки для проведения испытаний

Приложение А
(справочное)

В таблицах А.1 и А.2 приведены значения длин отпечатков, которые могут быть оценены из твердости и прилагаемой нагрузки для обоих видов испытаний — по Виккерсу и Кнупу. Эти длины вычислены по формулам (А.1) по Виккерсу и (А.2) для Кнупу.


Таблица А.1 — Приблизительная длина диагонали , мм, как функция от твердости металла и прилагаемой нагрузки при проведении определения твердости по Виккерсу

Соотношение между твердостью по Виккерсу и длиной отпечатка:

, (А.1)

где  — прилагаемая нагрузка, Н;

 — среднее значение длины диагонали отпечатка, мм.


Таблица А.2 — Приблизительная длина длинной диагонали , мм, как функция от твердости металла и прилагаемой нагрузки при проведении определения твердости по Кнупу

Соотношение между твердостью по Кнупу и длиной отпечатка:

, (А.2)

где  — прилагаемая нагрузка, Н;

 — среднее значение длины диагонали отпечатка, мм.

Приложение В (справочное). Пример формы отчета измерения твердости по типу Е

Приложение В
(справочное)

Приложение С (справочное). Пример формы отчета измерения твердости по типу R

Приложение С
(справочное)

Центр сварного шва

Расстояние от центра шва, мм
_______________
Определение испытательной нагрузки в соответствии с ИСО 6501−1 или ИСО 4545.

Приложение ДА (справочное). Сведение о соответствии ссылочного международного стандарта ссылочному национальному стандарту Российской Федерации

Приложение ДА
(справочное)

Таблица Д. А..1