ГОСТ 6996-66 (CT СЭВ 3521-82-СТ СЭВ 3524-82, CT СЭВ 6732-89): "Сварные соединения. Методы определения механических свойств"

Государственный стандарт СССР ГОСТ 6996-66
(CT СЭВ 3521-82-СТ СЭВ 3524-82, CT СЭВ 6732-89)
"Сварные соединения. Методы определения механических свойств"
(утв. постановлением Госкомстата СССР от 3 марта 1966 г. N 4736)

Welded joinson. Methods of mechanical properties determination

Срок введения с 1 января 1967 г.

1. Виды испытаний и область применения

2. Отбор образцов

3. Условия проведения испытаний и оценка их результатов

4. Испытание металла различных участков сварного соединения

и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение

5. Испытание металла различных участков сварного соединения

и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах)

6. Испытание металла различных участков сварного соединения

на стойкость против механического старения

7. Измерение твердости металла различных участков сварного соединения

и наплавленного металла

8. Испытание сварного соединения на статическое растяжение

9. Испытание сварного соединения на статический изгиб

10. Испытание сварного соединения на ударный разрыв

Настоящий стандарт устанавливает методы определения механических свойств сварного соединения в целом и его отдельных участков, а также наплавленного металла при всех видах сварки металлов и их сплавов.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. Виды испытаний и область применения

1.1. Стандарт устанавливает методы определения механических свойств при следующих видах испытаний:

а) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение;

б) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах);

в) испытании металла различных участков сварного соединения на стойкость против механического старения;

г) измерении твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла;

д) испытании сварного соединения на статическое растяжение;

е) испытании сварного соединения на статический изгиб (загиб);

ж) испытании сварного соединения на ударный разрыв.

1.2. Стандарт распространяется на испытания, проводимые при определении качества продукции и сварочных материалов, пригодности способов и режимов сварки, при установлении квалификации сварщиков и показателей свариваемости металлов и сплавов.

1.3. Виды испытаний, типы образца и применение метода предусматриваются в стандартах и технических условиях на продукцию, устанавливающих технические требования на нее.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2. Отбор образцов

2.1. Образцы для испытаний отбирают из проб, вырезанных непосредственно из контролируемой конструкции или от специально сваренных для проведения испытаний контрольных соединений.

2.2. Если форма сварного соединения исключает возможность изготовления образцов данного типа (детали сложной конфигурации, трубы и др.), то образцы могут быть отобраны от специально сваренных плоских контрольных соединений.

2.3. При выполнении контрольных соединений характер подготовки под сварку, марка и толщина основного металла, марки сварочных материалов, положение шва в пространстве, начальная температура основного металла, режим сварки и термической обработки должны полностью отвечать условиям изготовления контролируемого изделия или особому назначению испытания.

Сварку контрольных соединений, предназначенных для испытания сварочных материалов (электродов, сварочных проволок, присадочных прутков, флюсов и др.), если нет специальных требований, производят с остыванием между наложением отдельных слоев. Температура, до которой должен остывать металл, устанавливается стандартом или другой технической документацией.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.4. Размеры пластин для изготовления контрольных соединений определяются требованиями, указанными ниже.

2.4.1. Для контрольных соединений, выполняемых дуговой, электрошлаковой и газовой сваркой из плоских элементов, ширина каждой свариваемой пластины, если нет иных указаний в стандартах или другой технической документации, должна быть не менее:

50 мм - при толщине металла до 4 мм;

70 мм - при толщине металла св. 4 до 10 мм;

100 мм - при толщине металла св. 10 до 20 мм;

150 мм - при толщине металла св. 20 до 50 мм;

200 мм - при толщине металла св. 50 до 100 мм;

250 мм - при толщине металла св. 100 мм.

Ширина контрольного соединения, выполненного из круглого или фасонного проката, должна быть не менее двух диаметров или ширин элементов.

2.4.2. Длина свариваемых кромок пластин определяется размерами и количеством подлежащих изготовлению образцов с учетом повторных испытаний, припусков на ширину реза и последующую обработку и с добавлением длины неиспользуемых участков шва. Размеры неиспользуемых участков принимают равными:

при ручной дуговой сварке покрытыми электродами и газовой сварке - не менее 20 мм в начале и не менее 30 мм в конце шва;

при автоматической и полуавтоматической сварке с любым типом защиты, кроме флюса, при толщине металла до 10 мм - не менее 15 мм в начале и не менее 30 мм в конце шва, а при толщине металла более 10 мм - не менее 30 мм в начале и не менее 50 мм в конце шва;

при автоматической и полуавтоматической дуговой сварке под флюсом на токе до 1000 А, при электрошлаковой сварке и дуговой сварке с принудительным формированием - не менее 40 мм в начале и не менее 70 мм в конце шва;

при автоматической сварке под флюсом на токе более 1000 А - не менее 60 мм в начале шва. Длину неиспользуемого участка в конце шва для этого случая принимают равной длине кратера шва (участок, имеющий неполное сечение).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4.3. Размеры пластин для контрольных соединений, выполняемых способами сварки, не указанными в п. 2.4.1, устанавливаются соответствующими техническими условиями.

В случаях сварки пластин с применением приставных планок для вывода начала и конца шва можно отбирать образцы по всей длине контрольного соединения. Приставные планки изготавливают из того же материала, что и пластины.

Длина приставных планок должна быть не менее размера неиспользуемых участков шва (см. п. 2.4.2).

2.5. Размеры проб, вырезаемых из контролируемой конструкции, определяются количеством и размерами образцов.

При кислородной вырезке проб их размеры определяют с учетом припуска на последующую механическую обработку, обеспечивающую отсутствие металла, подвергшегося термическому влиянию при резке в рабочей части образцов.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.6. Вырезку заготовок для образцов из проб и контрольных соединений рекомендуется выполнять на металлорежущих станках. Допускается вырезать заготовки на ножницах, штампах, кислородной, электродуговой, анодно-механической и другими методами резки.

Припуск на величину заготовки, при котором обеспечивается отсутствие в рабочей части образца металла с измененными в результате резки свойствами, назначается в зависимости от метода резки. Минимальное значение припуска должно быть:

при толщине металла до 10 мм: кислородная и плазменная резка - 3 мм, механическая, в том числе анодно-механическая резка, - 2 мм;

при толщине металла более 10 до 30 мм: кислородная резка - 4 мм, плазменная резка - 5 мм, механическая, в том числе анодно-механическая резка, - 3 мм;

при толщине металла более 30 до 50 мм: кислородная резка - 5 мм, плазменная резка - 7 мм, механическая, в том числе анодно-механическая, - 3 мм;

при толщине металла более 50 мм: кислородная резка - 6 мм, плазменная резка - 10 мм, механическая, в том числе анодно-механическая, - 3 мм.

При вырезке заготовок для образцов из металла, в котором под воздействием резки не изменяются свойства в рабочей части образца, допускается уменьшение указанных выше припусков, но не более чем в два раза.

Величина припуска для способов резки, не перечисленных выше, должна быть указана в нормативно-технической документации на данный вид продукции или на метод отбора проб.

При изготовлении образцов необходимо принимать меры, исключающие возможность изменения свойств металла в результате нагрева или наклепа, возникающих при механической обработке.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.7. На пробах, контрольных соединениях и заготовках из листов проката и труб следует указывать направление прокатки основного металла по отношению к шву.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.8. Правка контрольного соединения или пробы, отбираемой от контролируемой конструкции, не допускается. Разрешается править готовые образцы вне их рабочей части. При испытании сварных соединений из труб допустимость правки образцов оговаривается стандартами или другой технической документацией.

Если нет иных указаний в стандартах или другой технической документации, то стрела прогиба f на длине 200 мм (черт. 1) не должна превышать 10% от толщины металла, но не более 4 мм.

"Черт. 1"

Несовпадение плоскости листов h в стыковых соединениях (черт. 2) не должно превышать 15% от толщины листа, но не более 4 мм.

"Черт. 2"

2.9. Термическая обработка, если она оговорена нормативно-технической документацией, проводится до чистовой обработки образцов. Термической обработке могут подвергаться пробы, контрольные соединения или вырезанные из них заготовки для образцов. В случае нормализации или закалки термическая обработка заготовок для образцов не допускается.

Термическую обработку контрольных соединений или заготовок для образцов предпочтительно совмещать с термической обработкой контролируемого изделия. Порядок проведения термической обработки при изготовлении образцов из материалов с сигма_в более 1000 МПа (100 кгс/мм2) оговаривается нормативно-технической документацией.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.10. Клеймение проб, контрольных соединений и готовых образцов можно производить любым способом так, чтобы клеймо располагалось вне рабочей части образца и сохранялось на нем после испытания.

3. Условия проведения испытаний и оценка их результатов

3.1. Образцы, имеющие отступления от чертежных размеров по чистоте обработки, а также механические повреждения в рабочей части, к испытаниям не допускаются и заменяются таким же числом новых образцов, изготовленных из той же пробы или контрольного соединения. Если размеры пробы или контрольного соединения исключают возможность изготовления новых образцов, производят вырезку новой пробы или сварку нового контрольного соединения.

При соответствии результатов механических испытаний требованиям стандартов или другой технической документации, во всех случаях, кроме арбитражных испытаний, допускается использование образцов с более низким классом шероховатости поверхности.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3.2. Если нет других указаний в стандартах или другой технической документации, то испытания по разд. 4, 8 и 9 проводят не менее чем на двух образцах; по разд. 5, 6 и 10 - не менее чем на трех образцах; по разд. 7 - не менее чем на четырех точках для каждого участка сварного соединения. Если размеры сварного соединения исключают возможность размещения четырех точек, то допускается уменьшать их количество в соответствии с реальными возможностями.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3.3. Результаты по всем видам испытаний определяют как среднее арифметическое результатов, полученных при испытании всех образцов. Если нет указаний в соответствующих стандартах или другой технической документации, то для всех видов испытаний, кроме испытаний на статический изгиб и при измерении твердости, допускается снижение результатов испытаний для одного образца на 10% ниже нормативного требования, если средний арифметический результат отвечает нормативным требованиям. Допускаемое снижение результатов испытания образцов на статический изгиб и при измерении твердости должно оговариваться в соответствующих стандартах или другой технической документации. При испытании на ударный изгиб допускаемое снижение ниже нормативных требований устанавливается не более 5 Дж/см2 (0,5 кгс х м/см2).

3.4. Испытания, предусмотренные разд. 7-10, проводят при нормальной температуре, равной (20 +- 10)°С (293 +- 10)К. Температура образца принимается равной температуре помещения, в котором проводят испытания. Испытания, предусмотренные разд. 4-6, проводят при нормальной температуре или по требованию, оговоренному в соответствующих стандартах или другой технической документации, при повышенных или пониженных температурах. При испытании при пониженной или повышенной температурах температуру образца принимают равной температуре среды, в которой проводят нагрев или охлаждение. Допускается определение температуры на образцах-свидетелях.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.5. Результаты испытаний считают неудовлетворительными, если не выполняются требования п. 3.3 или в изломе образца, или на его поверхности выявлены кристаллизационные или холодные трещины (кроме тех случаев, когда наличие трещин допускается соответствующей нормативно-технической документацией). При неудовлетворительных результатах испытания повторяют на удвоенном количестве образцов. Если в изломе образца, результаты испытания которого считаются неудовлетворительными, обнаружены дефекты основного металла или сварного соединения (кроме трещин), он исключается из оценки и заменяется одним новым образцом.

Общие результаты испытаний определяют по показаниям, полученными при повторных испытаниях. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.6. Методика определения размеров образцов, требования, предъявляемые к оборудованию для испытаний, условия проведения испытаний и подсчет результатов должны соответствовать; при испытании на статическое растяжение при комнатной температуре - ГОСТ 1497-84, при пониженных температурах - ГОСТ 11150-84, при повышенных температурах - ГОСТ 9651-84;

при испытании на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах - ГОСТ 9454-78;

при измерении твердости - ГОСТ 2999-75, ГОСТ 9013-59 и ГОСТ 9012-59.

Другие требования к условиям проведения испытаний, определению размеров образцов, оборудованию для испытаний и подсчету результатов должны оговариваться стандартом или другой технической документацией.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.7. Протокол при всех видах испытаний должен содержать:

обозначение настоящего стандарта, толщину и марку основного металла, способ сварки, тип соединения, вид термической обработки (если она выполняется), индекс образца (по клейму), тип образца, место его отбора, результаты данного вида испытаний всех образцов, наличие дефектов в изломе образца, при испытании сварных соединений - место разрушения (по металлу шва, по металлу зоны термического влияния, по основному металлу). Для испытаний, проводимых по разд. 4-6, дополнительно указывают температуру испытания; по разд. 5 и 6 - максимальную энергию копра; по разд. 7 - схему расположения точек замера твердости.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4. Испытание металла различных участков сварного соединения
и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение

4.1. При испытании металла на статическое (кратковременное) растяжение определяют следующие характеристики механических свойств:

предел текучести физический сигма_т, МПа (кгс/мм2) или предел текучести условный сигма_0,2, МПа (кгс/мм2);

временное сопротивление сигма_в, МПа (кгс/мм2);

относительное удлинение после разрыва (на пятикратных образцах) сигма_5, %;

относительное сужение после разрыва фи, %.

Испытания проводят для металла шва, металла различных участков зоны термического влияния наплавленного металла при всех видах сварки плавлением.

4.2. Форма и размеры образцов, применяемых для испытания, должны соответствовать черт. 3 или 4 и табл. 1.

Допускается увеличение размера диаметра образца и его высоты.

4.3. Для испытаний, проводимых при нормальной или пониженной температуре, применяют образцы всех типов. При испытании при повышенной температуре применяют образцы типов IV и V.

4.4. Допускается применение пропорциональных коротких цилиндрических образцов другого диаметра или типа по ГОСТ 1497-84.

"Черт. 3. Тип I, II, III"

"Черт. 4. Тип IV, V"

Таблица 1

Размеры, мм