Сварка фрикционная. Технические требования к сварным соединениям

НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ PKT

СВАРКА ФРИКЦИОННАЯ

Технические требования к сварным соединениям
Всего страниц ~ 26
Федеральное космическое агентство
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН ОАО «Композит»
2 УТВЕРЖДЕН ЦКБС ФГУП «ЦНИИ машиностроения» (информационный указатель нормативных документов в области стан­дартизации ракетно-космической техники за IV квартал 201 Огода)

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН в ЦКБС ФГУП «ЦНИИ машиностроения» от
26.11.2010 года за № 1987
Содержание
1 Область применения....... 1
2 Нормативные ссылки 1
3 Термины и определения 3
4 Технические требования к сварным соединениям 4
4.1 Требования к свариваемым материалам 4
4.2 Требования к сварным конструкциям 4
4.3 Требования к подготовке поверхности свариваемых деталей
и их кромок
4.4 Требования к прочности сварных соединений 9
4.5 Требования к качеству сварных соединений 10
5 Контроль качества сварных соединений 15
6 Исправление дефектов сварных соединений 20

НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ PKT ¥

СВАРКА ФРИКЦИОННАЯ

Технические требования к сварным соединениям
Дата введения — 2011-07-01
1 Область применения
Настоящий нормативный документ в области стандартизации ракетно- космической техники устанавливает технические требования к сварным со­единениям деталей сборочных единиц и изделий из алюминиевых сплавов, выполненным фрикционной сваркой.
Настоящий документ предназначен для применения при разработке кон­структорской и технологической документации на сварные конструкции, вы­полненные фрикционной сваркой.
2 Нормативные ссылки
В настоящем документе использованы ссылки на следующие норматив­ные документы:
ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Услов­ные изображения и обозначения швов сварных соединений
ГОСТ 25.502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний. Методы испытаний на усталость
ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки
ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механиче­ских свойств
ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радио­графический метод
ГОСТ 9651-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение при повы­шенных температурах
ГОСТ 11150-84 Металлы. Методы испытания на растяжение при пони­женных температурах
ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Мето­ды ультразвуковые
ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Об­ідне требования
ГОСТ 29298-2005 Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические требования
ОСТ 92-1021-81 Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры
ОСТ 92-1114-80 Соединения сварные. Общие технические требования
ОСТ 92-1126-76 Производство сварочное. Общие технические требова­ния
ОСТ 92-1152-75 Сварка и пайка. Подготовка поверхности деталей под сварку и пайку. Обработка сборочных единиц после сварки и пайки
ОСТ 92-1173-87 Соединения сварные. Методы ультразвукового контро­ля
ОСТ 92-1178-77 Травление металлов и сплавов. Технические требова­ния и типовые технологические процессы
ОСТ 92-1611-74 Контроль просвечивание сварных и паяных соедине­ний. Методы контроля
ОСТ 92-4272-86 Контроль неразрушающий капиллярный. Методы кон­троля

3 Термины и определения
В настоящем документе применены следующие термины с соответст­вующими определениями:
3.1 сварка фрикционная (ФС) - Процесс образования неразъемного соединения в твердой фазе посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями за счет их нагревания, пластического дефор­мирования и перемешивания вращающимся сварочным инструментом.
Схема фрикционной сварки приведена на рисунке 1.

корпус инструмента плостифициробонный металл
3.2 сварное соединений ФС - Неразъемное соединение, выполненное фрикционной сваркой.
3.3 сварной шов ФС — Участок сварного соединения ФС, образовав­шийся в результате давления, нагрева и перемешивания металла при враще­нии и поступательном движении сварочного инструмента.
4 Технические требования к сварным соединениям
4.1 Требования к свариваемым материалам
4.1.1 Для изготовления сварных конструкций фрикционной сваркой следует применять катаные, прессованные, кованые (штампованные) полу­фабрикаты из алюминиевых сплавов марок АМгб, 1201, Діб и В95 по ГОСТ 4784.
4.1.2 Материал в виде полуфабрикатов, деталей и узлов должен посту­пать на сварку в следующих состояниях (если нет особых указаний в конст­рукторской документации на изделие):
• для сплава АМгб — в отожженном состоянии (М), отожженном со­стоянии повышенной прочности (МІІП);
для сплавов 1201, В95 - в закаленном и искусственно состаренном со­стоянии (Т1);
• для сплава Д16 — в закаленном и естественно состаренном состоя- . нии (Т).
4.1.3 Свариваемые материалы должны отвечать требованиям конструк­торской документации на конкретную сварную конструкцию.
4.1.4 Качество свариваемых материалов должно быть подтверждено до­кументами о качестве (сертификатом соответствия).
*
4.2 Требования к сварным конструкциям
4.2.1 Сварные соединения ФС допускается применять в конструкциях из алюминиевых сплавов, работающих при температурах:
• до минус 253 °С - сплавы 1201 и Діб;
• до минус 196 °С - сплав АМгб;
• до минус 70 °С - сплав В95.
4.2.2 В конструкторской документации на изделия, содержащие свар­ные соединения, выполненные фрикционной сваркой, должен быть указан способ сварки по настоящему документу, конструкция свариваемых кромок и размеры сварных швов, методы контроля качества сварных соединений и объем их применения.
Условные обозначения и вспомогательные знаки условного обозначения швов сварных соединений необходимо выполнять по ГОСТ 2.312.
4.2.3 Основным типом-сварных соединений ФС для герметичных кон­струкций ответственного назначения является стыковое соединение (С 5) I ка­тегории по ОСТ 92-1114.
Если стыковое соединение применить невозможно или конструктивно нецелесообразно, то допускается применять нахлесточные (Н 1) и «замко­вые» (С 90) сварные соединения, требования к которым устанавливаются в конструкторской документации.
Типы указанных сварных соединений приведены в таблице 1.
Таблицаї - Типы сварных соединений фрикционной сварки

4.2.4 При проектировании стыковых сварных соединений выбор конст­руктивных параметров следует производить в зависимости от толщины сва­риваемых кромок с учетом ширины зоны термического влияния, необходи­мости удаления плакирующего слоя и образования утолщения в зоне терми­ческого влияния для компенсации снижения прочностных характеристик.
Ширина зоны термического влияния приведена в таблице 2.
Таблица 2 - Ширина зоны термического влияния сварных соединений ФС алюминиевых сплавов
В миллиметрах
Марка сплава
Состояние мате­риала до сварки
Ширина зоны термического влияния на сто­рону от центра шва при толщине сваривае­мых кромок

до 3,0
свыше 3,0 до '6,0
свыше 6,0 до 8,0
- АМгб
м, мпп
отсутствует
1201
Т1
15
25
30
діб
т
7
12
15
В95
Т1
10
15
20

4.2.5 Конструктивные параметры сварного соединения ФС показаны на рисунке 2
ладай» сторона

Рисунок 2 - Конструктивные параметры сварного соединения ФС

4.2.6 Рекомендуемые размеры конструктивных параметров сварных со­единений ФС приведены в. таблице 3.
ТаблицаЗ - Рекомендуемые размеры конструктивных параметров свар­ных соединений ФС
В миллиметрах
Толщина свари­ваемых кромок (S)
Ширина сварного шва (Lcb. Ш.) -
Глубина зани­жения сварного шва (Д8), не более
Высота усиле­ния корня шва (8)
Ширина уси­ления корня шва (Lk)
От 1,2 до 3,5
12,5
0,20
0,30
6,0
Свыше 3,5 до 6,0
16,5
0,30
0,35 - 0,40
8,0
Свыше 6,0 до 8,0
21,0
0,35
0,40 - 0,50
10,0
Примечание - Ширина сварного шва, высота и ширина усиления корня шва обеспечиваются размерами инструмента и технологической подкладки, формирующей корень шва, и являются справочными размерами

4.2.7 В конструкторской документации на сварную конструкцию долж­ны быть указаны следующие требования к сварным соединениям ФС:
• шероховатость поверхности свариваемых деталей и торцов сваривае­мых кромок;
• допустимая разнотолщинность свариваемых кромок;
• необходимость удаления корневого усиления.
4.2.8 Специальные технические требования к сварным соединениям из­делий, подлежащих контролю со стороны органов Ростехнадзора и др., должны быть указаны в конструкторской документации и согласованны из­готовителем.
4.3 Требования к подготовке поверхности свариваемых деталей и их кромок
4.3.1 Перед сваркой детали должны подвергаться общей химической обработке (травлению) с целью удаления смазки, красочных клейм, различ­ных загрязнений, окислов и продуктов коррозии.
В случае нецелесообразности или невозможности травления допускает­ся подготовка поверхности путем механической зачистки.
Способы подготовки поверхности конкретных деталей с учетом специ­фики изделия и возможностей производства, должны быть указаны в техно­логической документации.
4.3.2 Общее травление деталей должно выполняться в соответствии с требованиями ОСТ 92-1178.
4.3.3 После травления непосредственно перед сваркой рекомендуется торцы и поверхность свариваемых кромок подвергать механической зачистке методом шабрения. Шабрение следует производить движением инструмента вдоль свариваемой кромки.
Ширина участков поверхности деталей, подлежащих зачистке, должна быть указана в технологической документации.
4.3.4 На катаных полуфабрикатах плакирующий слой должен быть удален химическим (травлением) шїи механическим (шабрением) способом с обеих сторон свариваемых кромок на участке не менее 25 мм от кромки сты­ка.
Контроль полноты удаления плакированного слоя следует проводить по методике завода-изготовителя.
4.3.5 После шабрения рекомендуется проводить местное обезжирива­ние свариваемых кромок путем протирки обрабатываемого участка обтироч­ным материалом по ГОСТ 29298, смоченным одним из растворителей, реко­мендуемых ОСТ 92-1152.
4.3.6 Допустимый интервал времени между химическим травлением и последующей механической зачисткой не регламентируется.
Допустимый интервал времени от начала механической зачистки или конца химической подготовки деталей под сварку и до окончания сварки не должен превышать 48 часов.
Если условия хранения деталей, подготовленных к