этих проб показало [20], что проба ЛТП является более чувствительной и менее трудоемкой.

Проба ИМЕТ (см. рис. II, б) предназначена для испытаний тонколистового металла (1-3 мм). Горячая трещина образуется от надреза. В качестве критерия сопротивления образованию горячих трещин принята максимальная длина а шва до надреза, при которой в шве нет трещины.

Общие недостатки этих проб - незначительные напряжения ниже THXj и непригодность для многослойной сварки. Пробы следует использовать при отсутствии машин, описанных ниже, или при невозможности их использования.

Оценка по наличию, частоте образования и длине трещин предусматривает сварку образцов жестких проб (рис. 12), выявление наличия трещин, определение их частоты в шве или ОШЗ, а также протяженности с целью оценки сварочных

Рис. 11. Образцы проб для определения сопротивляемости сплавов образованию горячих трещин при сварке по критическому размеру пробы:

а - проба ЛТП МВТУ; б - Лихайская проба; s - проба ИМЕТ; в - влияние ширины образца пробы на темп деформации в ТИХ па базе х-Х

материалов или режимов сварки. Эти критерии рекомендуются для сплавов с недостаточной технологической прочностью.

С помощью этих проб можно отбраковать как сплавы, так и технологические режимы сварки. Недостаток всех проб этой группы - большая металлоемкость и трудоемкость, а также малая чувствительность к образованию горячих трещин.

Большей чувствительностью обладают пробы, при сварке образцов которых изменяется темп деформации по длине шва. К ним относятся пробы: крестовая, NRL и др. (рис. 13), Дальнейшее совершенствование проб с переменным темпом деформации по длине шва связано с применением внешнего силового деформирования (см. машинные методы).

Оценка по критическому режиму сварки предусматривает сварку одного из образцов жестких проб (см. рис. 12) с последовательным возрастанием скорости сварки, что неизбежно приводит к образованию горячих трещин для большинства сплавов. Значение скорости, при которой для данного сплава возникают трещины, принимается за критерий у. Этот критерий достоверен, если соблюдается его пропорциональность истинному критерию и-оСсд, что имеет место лишь для сплавов, близких по составу. Кроме того, при этом методе оценки количествен110 нельзя измерить технологическую прочность на скоростях сварки меньше критических. Он пригоден лишь для определения диапазона режимов без трещин.

Оценка технологичес!(ой порочности машинными методами. Для оценки используют два критерия: критическую скорость и темп растяжения шва.

Оценка по критической скорости растяжения предложена в МВТУ им. Баумана Н, Н, Прохоровым. Этот метод предусматривает сварку на неизменном ре-

жиме серии образцов в условиях растяжения с помощью машины кписталли зующегося шва. Скорость растяжения оценивают по относит ому дн захватов; ее изменяют дискретно от образца к образцу с пелшв1ж2Ткрп.

Рис. 12. Лабораторные пробы для оценки склонности швов к образованию говя-чнх трещин при сварке; пробы: ивйиию хиря

~ жесткий тавр, № 3 - с многослойной наплавкой № 4-Гй - ЗРЬШ . 6 - Пеллини; / - контрольный шов: 2 -

с за вар

связующий Ш08

N3 V

Рис. 13. Образцы проб, применяемых для оценки склонности сплавов к обоазо ванию горячих трещин по относительной длине трещин, при свапке котопь-х обеспечивается переменный темп деформации по длине шва:

ipo6a~NRf нахлесточная проба; № 2 проба Холдкрофт (*рыбий скелет ; № 3 -

тического значения, при котором исчерпывается пластичность шва и периодически появляются горячие трещины:

кр

н в

где А;. - перемещение в ТИХ, приводящее к образованию трещины- ( - f - время нахождения металла шва в ТИХ, f > --и ы

5 4 3 7 1 и 2

13 3 6

10 4

Рис, 14, Схемы сменных приспособлений к машине ЛТП1-10 (а) и эскизы образ

/ - свариваемые образцы; 2 и 5 - захваты; 4 - ходовой вннт механизма растяжения ма ритель перемещений; в - токоподводы; 9 - имитатор термического цикла сварки; /о -

13 4 3

1 г 7

13 3 1 It г

13 3 1 12 2

2отв.0д

а) 5)

цов (б), используемых при испытаниях:

шины; 5 - червячное колесо механизма растяжения; в - сварочная головка; 7 - изме-Лпифт; - шарнир; 1 - пружина; 13 - корпус машины

Показатель о р пригоден для сравнительной количественной оценки сплавов различного состава при неизменном термическом цикле сварки. В настоящее время этот метод широко используют в СССР и странах СЭВ. Однако значения условного показателя ор, полученные при сварке с разными термическими циклами (на разных режимах), не подлежат сравнению, так как при этом изменяется коэффициент пропорциональности между значениями а-о.. и и. р. В этих условиях необходимо оценивать технологическую прочность абсолютным критерием-критическим темпом деформации, который предложен в работе [31]. В условиях нарастания перемещенг1Й А по линейному закону в ТИХ он равен отношению критической величины перемещения кромок свариваемых элементов в ТИХ к величине этого интервала АГтих

Акр/А/

АТтих/Ати;

=-- а

Критический темп растяжения зависит лишь от пластичности шва и ТИХ и пригоден для сравнения независимо от условий испытания при его определении. Его все шире применяют для оценки технологической прочности в различных условиях сварки. Метод оценки, где используется этот критерий, получил индекс ЛТП1. Он предусматривает проведение испытаний с помощью специальных испытательных машин, которые должны иметь силовой привод значительной жесткости, обеспечивающий постоянство скорости растяжения и ее изменение в пределах 0,5-25 мм/мин с шагом 5%. Силовой механизм должен совмещаться с механизмами для сварки. Для этих целей используют машины ЛТП1-4 и ЛТП1-6, созданные в МВТУ [22], ИМЕТ - ЦНИИЧМ [4] и др. Перспективно применение унифицированных машин. К ним относится машина ЛТП1-10, механизм растяжения которой (усилием 15 тс) может иметь как ступенчатую регулировку скорости растяжения, так и бесступенчатую (в случае комплектации ее тиристорным электроприводом типа ПТЗР с обратной связью). Машина имеет электромагнитную муфту для точного дозирования деформации в ТИХ, силоизмерительное устройство и восемь сменных приспособлений, позволяющих производить испытания швов, полученных дуговой и электрошлаковой сваркой по всем известным методикам и схемам нагружения.

Приспособления 1-3 (рис. 14) предназначены для растяжения шва при сварке стыковых (/), тавровых (5) или трубчатых образцов с дискретно или непрерывно уменьшающейся скоростью растяжения. Приспособления 4-6 служат для деформирования изгибом стыкового и таврового шва (как первого, так и последующих проходов), что позволяет воспроизводить при испытаниях трещины при многослойной сварке, описанные в работе [37]. Приспособление № 6 предназначено для испытания металла шва при вертикальной дуговой или электрошлаковой сварке.

Приспособление 7 позволяет определять пластичность и ТИХ металла шва путем дозирования деформации, а приспособление 8 - то же, для металла ОШЗ при имитации термического цикла электроконтактным нагревом.

Для проведения подобных испытаний при лучевых методах сварки разработана малогабаритная машина ЛТП1-11 (рис. 15), обеспечивающая изгиб при сварке образцов / повышенных толщин (> 5 мм) и растяжение сварных образцов / меньших толщин по двум схемам: вдоль и поперек оси шва.

Особенности методики оценки по ар состоят в правильном назначен;!!! момента начала растяжения образца и его длительности, а также в учете формоизменения образца при изменении режимов сварки. Начало растяжения образца, как правило, должно совпадать с моментом перемещения оси электрода с технологической планки на испытуемый образец, а окончание - с моментом охлаждения металла в испытуемой зоне шва (в начале его) до нижней границы ТИХ. Более раннее включение машины или выключение с опозданием не влияет на ap. Для определенпя а р испытывают 15-20 образцов при одном режиме сварки, увеличивая скорость растяжения. Критической считается скорость растялеиия

Укр, периодически приводящая к образованию трещин, а ее уменьшение на 5% не вызывает появления трещин при испытании нескольких образцов. Скорость охлаждения металла в ТИХ ©тих определяют на тех же образцах в зоне испытуемой длины шва. Эта методика позволяет оценить как склонность шва к заронс-дению трещин, так и к их развитию; для этого при испытаниях необходимо фиксировать площадь трещин [7].

Оценка сопротивляемости металла ОШЗ образованию горячих трещин также может быть выполнена машинными методами. Для воспроизведения продольных трещин в ОШЗ следует использовать образцы толщиной 2-3 мм, свариваемые встык при полном проплавлении кромок образцов и с образованием усиления шва, причем растяжение следует начинать после выхода дуги в центр образца.

Рис. 15. Схема переносной малогабаритной машины ЛТП1-11 для оценки технологической прочности при лучевых способах сварки:

/ - образец, подвергаемый изгибу; / - образец, подвергаемый растяжению; 2 - упор; 3 - опора; 4 - нажимной вал; 5 - рычаг с варьируемой длиной плеча; 6 - электропривод с плунжером; 7 - измеритель перемещений; 8 - рама; 9 - стойка

Поперечные трещины в ОШЗ, аналогичные представленным на рис. 1, г, воспроизводятся при сварке целых образцов, повышенной толщины, в которых растяжение происходит вдоль шва в результате изгиба образца.

При ускоренной оценке сплавов применяют имитацию термического цикла на образцах из основного металла и их растяжение с различными скоростями на этапе охлаждения. Достоверность результатов завнсит главным образом от правильного выбора максимальной температуры цикла (Tiax)- методике ЛТП-3 МВТУ предусмотрено в этом случае в качестве критерия использовать минимальное значение ир Для металла в ОШЗ, которое находят при варьировании Т (рис. 16, а).

Менее точна оценка, по которой сопротивляемость образованию горячих трещинв ОШЗ оценивается качественно наклоном зависимости икр=/(б),

v)Xib=-~-. Приведенные на рис. 16, б результаты позволили таким образом

разделить испытанные сплавы на склонные и несклонные к горячим трещинам в ОШЗ.

Этот показатель следует рекомендовать для сплавов, весьма склонных к трещинам в ОШЗ, когда другие критерии (у. и др.) малы или неразличимы.

Необходимо отличать метод, рассмотренный выше, от других, при которых швы также деформируют машинами, но при этом за критерий оценки приняты