RU2253555C2

RU2253555C2 - Quality control process for welded and soldered joints of different materials

Info

Publication number: RU2253555C2
Application number: RU2003125055/02A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Елкин (RU); В.Н. Елкин; В.П. Гордо (RU); В.П. Гордо; Е.Ю. Ривкин (RU); Е.Ю. Ривкин
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2005-06-10
Also published as: RU2003125055A

Abstract

FIELD: quality control of welded and soldered joints of different materials, possibly in different branches of industry.

SUBSTANCE: process comprises steps of forming protrusion in allowance zone on one of materials to be welded and forming in the form of ring allowance zone and part of joint adjacent to said protrusion. Axis of said ring coincides with axis of blank. Load is applied to protrusion for destruction of part of welded joint arranged in zone of allowance. According to load value welded joint quality is evaluated. It provides possibility for quality control of welded and soldered joints with cross arrangement of layers due to creation of out-of-center tension in part of butt joint arranged in allowance zone.

EFFECT: improved reliability of quality control process.

1 dwg

Description

Изобретение относится к контролю качества сварных и паяных соединений разнородных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.The invention relates to quality control of welded and soldered joints of dissimilar materials and can be used in various industries.

Известен способ контроля качества соединений разнородных материалов, например, биметаллической трубы, при котором из зоны припуска на концах трубы вырезают образцы в виде узких колец, которые подвергают испытаниям, по результатам которых судят о качестве соединения (С.Н.Киселев и др. Соединение труб из разнородных металлов. - Москва, Машиностроение, 1981, с.90).There is a method of controlling the quality of compounds of dissimilar materials, for example, a bimetallic pipe, in which samples in the form of narrow rings are cut from the allowance zone at the pipe ends, which are subjected to tests, which are used to judge the quality of the connection (S.N. Kiselev and other pipe connections from dissimilar metals. - Moscow, Engineering, 1981, p.90).

Недостатком известного способа контроля является ограниченная область его применения, а именно, только для контроля качества соединений, расположенных в зоне припуска на концах заготовки, и невозможность его использования для контроля качества сварных и паяных соединений ответственных изделий с поперечным расположением слоев, требующих высокой точности результатов контроля.A disadvantage of the known control method is the limited scope of its application, namely, only for quality control of joints located in the allowance zone at the ends of the workpiece, and the inability to use it for quality control of welded and soldered joints of critical products with a transverse arrangement of layers requiring high accuracy of control results .

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является способ контроля качества сварных и паяных соединений разнородных материалов, при котором в зоне припуска выполняют выступ, прикладывают к нему нагрузку для разрушения части соединения, расположенной в зоне припуска, и по величине нагрузки судят о качестве соединения (Патент РФ №2191670, МПК⁷ В 23 К 31/12, опубл. 2003 г.).The closest set of essential features to the invention is a quality control method for welded and soldered joints of dissimilar materials, in which a protrusion is made in the allowance zone, a load is applied to it to destroy a part of the connection located in the allowance zone, and the quality of the connection is judged by the load value ( RF patent No. 2191670, IPC ⁷ V 23 K 31/12, publ. 2003).

В известном способе выступ выполняют в зоне припуска по наружному диаметру, при этом выступ содержит часть косостыкового соединения, т.е. состоит из двух разнородных материалов. Приложение нагрузки к выступу обеспечивает разрушение по соединению или по одному из материалов выступа. Величина усилия, при котором произошло разрушение выступа, и размеры выступа позволяют рассчитать прочность соединения по известным соотношениям.In the known method, the protrusion is performed in the oversize zone along the outer diameter, while the protrusion contains a part of the joint connection, i.e. consists of two dissimilar materials. Applying a load to the protrusion provides destruction along the joint or one of the protrusion materials. The magnitude of the force at which the collapse of the protrusion occurred, and the dimensions of the protrusion allow you to calculate the strength of the connection according to known ratios.

Недостатком известного способа контроля качества является ограниченная область его применения, а именно, только для контроля качества косостыковых соединений и невозможность его использования для контроля качества сварных и паяных соединений с поперечным расположением слоев. В стыковом соединении плоскость соединения параллельна боковым сторонам выступа, а в косостыковом она расположена под углом. Поэтому разрушение выступа, содержащего часть стыкового соединения будет происходить по плоскости, перпендикулярной плоскости соединения, что не позволит рассчитать его прочность.A disadvantage of the known method of quality control is the limited scope of its application, namely, only for quality control of joint joints and the impossibility of its use for quality control of welded and soldered joints with a transverse arrangement of layers. In the butt joint, the joint plane is parallel to the lateral sides of the protrusion, and in the skew joint, it is located at an angle. Therefore, the destruction of the protrusion containing part of the butt joint will occur along a plane perpendicular to the joint plane, which will not allow to calculate its strength.

Задачей настоящего изобретения является создание способа контроля качества сварных и паяных соединений разнородных материалов, позволяющего определять прочность стыкового соединения.An object of the present invention is to provide a method for controlling the quality of welded and soldered joints of dissimilar materials, which makes it possible to determine the strength of a butt joint.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание внецентренного растяжения в части стыкового соединения, расположенного в зоне припуска, что обеспечит контроль качества сварных и паяных соединений заготовки с поперечным расположением слоев.The technical result of the present invention is the creation of eccentric tension in the part of the butt joint located in the allowance zone, which will provide quality control of welded and soldered joints of the workpiece with a transverse layer arrangement.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе контроля качества сварных и паяных соединений разнородных материалов, при котором в зоне припуска выполняют выступ, прикладывают к нему нагрузку для разрушения части соединения, расположенной в зоне припуска, и по величине нагрузки судят о качестве соединения, выступ выполняют на одном из материалов, а примыкающую к нему зону припуска с частью соединения выполняют в виде кольца, ось которого совпадает с осью заготовки.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method for controlling the quality of welded and soldered joints of dissimilar materials, in which a protrusion is made in the allowance zone, a load is applied to it to destroy a part of the connection located in the allowance zone, and the quality of the connection is judged by the load value, the protrusion is performed on one of the materials, and the adjacent allowance zone with part of the connection is made in the form of a ring, the axis of which coincides with the axis of the workpiece.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на котором изображена часть заготовки стыкового сварного соединения разнородных материалов.The invention is illustrated by drawings, which shows a part of the workpiece butt weld of dissimilar materials.

Заготовка состоит из материала 1, например из стали 08Х18Н10Т, и материала 2, например из стали 09Х17Н, соединенных встык диффузионной сваркой сварным швом 3. Заготовка имеет зону припуска S, в которой на материале 2 (сталь 09Х17Н) выполнен выступ 4. Выступ 4 примыкает к кольцу 5, которое выполнено в зоне припуска S. Кольцо 5 содержит часть сварного шва 3, т.е. состоит из двух разнородных материалов. Ось кольца 5 совпадает с осью заготовки. Толщина стенки выступа 4 выполнена больше толщины стенки кольца 5 для обеспечения разрушения сварного шва 3, содержащегося в кольце 5.The workpiece consists of material 1, for example, steel 08Kh18N10T, and material 2, for example steel 09Kh17N, butt welded by diffusion welding with a welded seam 3. The workpiece has an allowance zone S, in which protrusion 4 is made on material 2 (steel 09Kh17N). The protrusion 4 is adjacent to the ring 5, which is made in the allowance zone S. The ring 5 contains a part of the weld 3, i.e. consists of two dissimilar materials. The axis of the ring 5 coincides with the axis of the workpiece. The wall thickness of the protrusion 4 is made greater than the wall thickness of the ring 5 to ensure the destruction of the weld 3 contained in the ring 5.

Способ контроля качества сварных и паяных соединений разнородных материалов осуществляют следующим образом.The quality control method of welded and soldered joints of dissimilar materials is as follows.

В зоне припуска по наружному диаметру заготовки механической обработкой на участке из материала 2 (сталь 09Х17Н) выполняют проточку прямоугольного профиля, у основания которой делают кольцевую выточку на глубину больше расстояния от боковой плоскости проточки до сварного шва 3. При этом проточка захватывает часть материала 1 (сталь 08Х18Н10Т). Затем удаляют часть припуска по наружному диаметру заготовки на всей длине участка из материала 1 (сталь 08Х18Н10Т), а на участке из материала 2 (сталь 09Х17Н) припуск удаляют только на части длины от сварного шва 3. При этом на участке из материала 2 (сталь 09Х17Н) образуется выступ 4, к которому примыкает элемент в виде кольца 5, содержащего часть сварного шва 3. При помощи соответствующей оснастки к выступу 4 прикладывают нагрузку в направлении от сварного шва 3 параллельно оси заготовки. Кольцо 5 разрушается от внецентренного растяжения. Фиксируют величину нагрузки, при которой произошло разрушение, и по известным соотношениям для внецентренного растяжения рассчитывают разрушающие напряжения для сварного соединения. При этом соединение считают годным, если полученная величина удовлетворяет техническим требованиям. Аналогичным образом производят контроль качества всех сварных швов многослойной заготовки из разнородных материалов с поперечной слоистостью.In the oversize zone along the outer diameter of the workpiece by machining in a section of material 2 (steel 09X17H), a groove of a rectangular profile is made, at the base of which an annular groove is made to a depth greater than the distance from the side plane of the groove to the weld 3. In this case, the groove captures part of the material 1 ( steel 08X18H10T). Then, part of the allowance is removed along the outer diameter of the workpiece over the entire length of the section from material 1 (steel 08X18H10T), and on the section of material 2 (steel 09X17H), the allowance is removed only on a part of the length from the weld 3. In this case, on the section from material 2 (steel 09X17H) a protrusion 4 is formed, to which an element adjoins in the form of a ring 5 containing a part of the weld 3. Using appropriate equipment, a load is applied to the protrusion 4 in the direction from the weld 3 parallel to the axis of the workpiece. Ring 5 is destroyed by eccentric tension. The value of the load at which the fracture occurred is recorded, and the tensile stresses for the welded joint are calculated from the known relations for eccentric tension. Moreover, the connection is considered suitable if the obtained value meets the technical requirements. Similarly, quality control of all welds of a multilayer workpiece from dissimilar materials with transverse layering is performed.

Claims

A method for controlling the quality of welded and soldered joints of dissimilar materials, in which a protrusion is made in the allowance zone, a load is applied to it to destroy a part of the connection located in the allowance zone, and the quality of the connection is judged by the magnitude of the load, characterized in that the protrusion is performed on one of materials, and the adjacent allowance zone with part of the connection is made in the form of a ring, the axis of which coincides with the axis of the workpiece.