16.5.8.Металлографические исследования

Посредством металлографического анализа проверяют качество структуры металла сварного соединения. В зависимости от того, с каким увеличением рассматривают зерно металла, различают макроструктуру и микроструктуру.

Под макроструктурой понимают структуру металла сварного соединения, рассматриваемую или в натуральную величину или че­рез лупу. Макроструктуру исследуют на шлифах, травленых специальными реактивами. После травления на макрошлифе ясно видны дефекты, попавшие в его сечение. Кроме того, на макрошлифе можно обнаружить скопления серы и фосфора по границам кристаллов. Скопление серы выявляют следующим образом: на макрошлиф накладывают засвеченный листок фотобумаги, смоченный 15%-ным раствором серной кислоты. В тех местах, где бумага соприкасалась с сернистыми включениями, на ней остаются коричневые пятна. Макроструктуру исследуют не только на специально обработанных шлифах, но и по излому образцов после их механических испытаний. Макрошлиф или излом сварного соединения исследуют тогда, когда программой испытания предусмотрено изготовление контрольных образцов.

Макроконтроль сварного соединения можно осуществлять также с помощью сверления. В этом случае определенное место шва сверлят так, чтобы образовавшееся углубление вскрыло вершину шва. Засверленное место шлифуют наждачной бумагой, затем травят реактивом, рассматривают через лупу и в случае отсутствия дефектов снова заваривают.

В отличие от макроскопического исследования, которое дает представление о металле шва в целом, при микроскопическом исследовании изучают отдельные участки сварного соединения. Микроисследование проводят при помощи микроскопа с увеличением в 100 — 500 раз. Микроисследование позволяет выявить размер и форму зерен, фазовый состав зоны термического влияния, дефекты структуры, микротрещины и пр.

Для закаливающихся сталей важно определять наличие мартенсита или бейнита, для сталей аустенитного класса металлографически можно определить присутствие и место расположения ферритных включений. При анализе кинетики превращения перлита в аустенит (при нагреве) микроскопически определяется степень растворения карбидной фазы, а, следовательно, гомогенность аустенита.

Такие данные дают возможность выбирать режимы и способы сварки. Например, в условиях автоматической сварки под флюсом и ручной дуговой сварки при малых и средних значениях погонной энергии дуги процесс растворения карбидной фазы, как правило, не завершается. Это приводит в дальнейшем к образованию малолегированного мартенсита с пониженными механическими свойствами.

Микроскопический анализ позволяет определить допустимую скорость охлаждения у закаливающихся сталей. Допустимой считается такая скорость охлаждения, после которой в структуре обнаруживается не более 25…30% мартенсита.

Только металлография позволяет определить характер и места залегания холодных и горячих трещин относительно положения шва, зоны термического влияния или линии сплавления.

16.6.Организация технического контроля

Схема контроля качества продукции на заводах определяется условиями производства. На каждом заводе имеется отдел техни­ческого контроля (ОТК), который подчиняется непосредственно директору завода. На многих заводах применяется смешанная систе­ма контроля. ОТК завода контролирует исходные материалы и про­изводит окончательный контроль готовой продукции. Контрольные же операции в процессе производства производят контролеры цеха, которые подчиняются начальнику цеха. В случае установившегося технологического процесса контрольные функции могут быть возложены на мастеров, бригадиров и самих рабочих. При этом ОТК производит выборочную проверку качества сварки отдельных узлов, деталей и операций.

Объем контроля зависит от степени ответственности изделия, квалификации производственного и контролируемого персонала, степени освоения технологии производства. Объем контроля указывается в пра­вилах контроля или в технических условиях.