Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
МА МГ МЕ МИ МН МО МЫ МЯ

Мягкая прослойка

 
Мягкая прослойка неизбежно образуется при сварке хромомолибденованадиевых сталей. Ее нельзя устранить отпуском, и она исчезает только после полной фазовой перекристаллизации. При отсутствии ползучести мягкая прослойка не провоцирует образования трещин. Из-за высокой температуры вероятность образования трещин по мягкой прослойке со временем возрастает. Появлению их способствуют высокие напряжения от изгиба, которые часто наблюдаются в эксплуатации при самокомпенсации тепловых расширений элементов котла и трубопроводов. В сварных соединениях хромомолибденовых сталей 12МХ и 15 ХМ, слабо термически упрочняющихся, твердая и мягкая прослойки выражены слабо, и указанные виды трещин не наблюдаются.
Если мягкая прослойка имеет малую толщину, то отношение ог / атек очень велико. Это указывает на то, что задолго до образования текучести в поперечном сечении соединяемых элементов образуются нормальные напряжения очень высокого порядка.
Чем тоньше мягкая прослойка, т.е. чем более жестким является ее напряженное состояние, тем в большей степени нормальные напряжения превышают касательные, и, следовательно, больше вероятность хрупкого разрушения.
Наиболее часто мягкие прослойки образуются в зонах сплавления и термического влияния. В аппаратостроении они могут иметь место при сварке термоупрочненных сталей. Твердые прослойки могут располагаться в различных зонах сварного соединения: в металле шва, околошовной зоне и зоне термического влияния. В металле шва они образуются при использовании сварочной проволоки более прочной, по сравнению с основным металлом.
Диаграмма о - е металла. Если мягких прослоек несколько, расчеты выполняют для каждой прослойки отдельно, а затем перемещения суммируют и сравнивают с предельно допустимыми.
Под мягкими прослойками понимаются участки сварного соединения, имеющие пониженные прочностные характеристики по сравнению с таковыми для основного металла. Твердые прослойки обладают повышенными прочностными характеристиками. Однако в большинстве случаев они менее пластичны и более склонны к хрупкому разрушению. Сварным соединениям присуща и. Нагружение сосуда рабочим или испытательным давлением в активной зоне вызывает пластические деформации.
Под мягкими прослойками понимаются участки сварного соединения, имеющие пониженные прочностные характеристики по сравнению с таковыми для основного металла.
Большие образцы для испытания сварных соединений на длительную прочность. Если мягкой прослойкой является шов, то в большинстве случаев целесообразность перехода к большим образцам не актуальна из-за сравнительно большой в этом случае относительной ширины мягкой прослойки и малого влияния масштабного эффекта. В то же время для испытания самого металла шва переход к образцам большого диаметра является целесообразным с точки зрения выявления статистического эффекта от различного рода несовершенств строения шва.
Под мягкими прослойками понимаются участки сварного соединения, имеющие пониженные прочностные характеристики по сравнению с таковыми для основного металла.
График изменения твердости металла околошовной зоны сварного соединения перлитных термически упрочняемых сталей.| Строение однопроходного стыкового сварного соединения аустенитной стали. Здесь образуется мягкая прослойка.
Номограмма для определения параметра неустойчивости пластического деформирования тонкостенных оболочек давления р ( 3 ( vj /, 8, a ств, и. Относительная толщина мягкой прослойки к кк обеспечивает снижение деформационных характеристик на 50 % ( / м ( к) 25 %, § м ( к) 12 5 %) и повышение механических ( а ( к), ств ( к)) в 1 5 раза.

Относительная величина мягкой прослойки кк определяет границу диапазона ( к к, в котором проявляется эффект контактного упрочнения мягкого металла.
Поле линий скольжения, представленное логарифмическими спиралями в однородной сферической толстостенной оболочке ( а, в кольцевой мягкой прослойке размерами ккк ( б и распределение напряжений С0 по толщине стенки ( в. Относительная величина мягкой прослойки кк определяет границу диапазона ( к кк), в котором проявляется эффект контактного упрочнения мягкого металла.
Для получения более мягкой прослойки количество пластификатора увеличивается, а для более жесткой соответственным образом уменьшается.
Таким образом, мягкие прослойки в одних случаях появляются в силу особенностей состава и структурного состояния стали, а в других - преднамеренно с целью обеспечения технологической и эксплуатационной прочности.
Распределение твердости по Виккерсу при нагрузке на инденторе 0 2 кН в сварных соединениях экспериментальных труб. Варианты сварки. С уменьшением ширины мягкой прослойки величина разрушающего напряжения по линии сплавления увеличивается, что объясняется эффектом контактного упрочнения, поскольку в пластическую деформацию при меньшей ширине мягкой прослойки в большей мере вовлекается более прочный металл.
Влияние относительной толщины мягкой прослойки х и запаса вязкости ее материала R, / crT было уже рассмотрено. Влияние температуры и скорости деформирования прослойки определяется тем, что с понижением первой и повышением второй предел текучести материала прослойки возрастает, а сопротивление отрыву практически можно считать не меняющимся. Поэтому имеет место уменьшение отношения Rtf / от, что будет отвечать расширению области значений X, где происходит хрупкое разрушение прослойки.
С уменьшением толщины мягкой прослойки возникает эффект контактного упрочнения и циклическая прочность соединения возрастает. Наличие в мягкой прослойке концентратора напряжений затрудняет реализацию контактного упрочнения, и предел выносливости сварного соединения может оказаться ниже предела выносливости мягкой прослойки.
Влияние относительной толщины мягкой прослойки х и запаса вязкости ее материала Rj / ат было уже рассмотрено. Влияние температуры и скорости деформирования прослойки определяется тем, что с понижением первой и повышением второй предел текучести материала прослойки возрастает, а сопротивление отрыву практически можно считать не меняющимся. Поэтому имеет место уменьшение отношения RO / ат, что будет отвечать расширению области значений X, где происходит хрупкое разрушение прослойки.
Анализ напряженно-деформированного состояния мягких прослоек позволяет давать обоснованные рекомендации по обеспечению работоспособности сварных соединений. В частности, предпочтительными схемами композитных швов следует считать те, у которых участки с повышенной степенью объемности напряженного состояния ( центральная область) и концентрации деформаций ( угловые точки) завариваются электродами с высоким запасом вязко-пластических свойств.
Влияние относительной толщины мягкой прослойки зе и запаса вязкости ее материала R0 / aT было уже рассмотрено. Влияние температуры и скорости деформирования прослойки определяется тем, что с понижением первой и повышением второй предел текучести материала прослойки возрастает, а сопротивление отрыву практически можно считать йе меняющимся. Поэтому имеет место уменьшение отношения Re / aT, что будет отвечать расширению области значений а.
Для других типов несимметричных мягких прослоек ( например, F-образных) эффекты, связанные с поперечной податливостью образцов и конструкций, проявляются слабее и практически не сказываются на получаемых в процессе их испытаний характеристиках тв.
Переход разрушений в мягкую прослойку с увеличением длительности испытания подтверждается также результатом статистической обработки испытаний большого числа образцов, выполненной В. С увеличением длительности испытания возрастает относительное число разрушений сварных соединений перлитных сталей в шве и зоне термического влияния, а сварных соединений аустенитных сталей - в околошовной зоне.

Переход разрушений в мягкую прослойку сопровождается обычно снижением пластичности ( рис. 13, б), которое тем больше, чем меньше относительная ширина прослойки. С уменьшением относительной ширины прослойки возрастает также вероятность прохождения в ней межзеренных разрушений. При наличии в прослойке различного рода дефектов она может явиться очагом развития хрупких изломов.
По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой [15] предполагается два предельных состояния: вязкое и квазихрупкое.
Влияние формы шва на предельное. По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой предполагается два предельных состояния: вязкое и квазихрупкое.
По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой [1] предполагается два предельных состояния: вязкое и квазихрупкое.
По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой [15] предполагается два предельных состояния: вязкое и квазихрупкое.
Для оболочек с мягкими прослойками промежуточных размеров ( 1C, к кк) анализ исчерпания несущей способности на основании критериев потери устойчивости их пластического деформирования в процессе нагружения существенно усложняется. Фактически процедура учета описанных выше явлений, связанных с эффектом контактного упрочнения мягких прослоек, сводится к предварительному определению кривых у ( к) и 6 ( к) либо на основании обработки экспериментальных данных, либо расчетным путем по методикам / 77 /, после чего по соответствующим зависимостям / 88 / находятся параметры ер и т, позволяющие оценить предельное состояние конструкций по критериям потери пластической устойчивости. Однако, как будет показано несколько ниже, в целях упрощения расчетных методик по оценке несущей способности оболочковых конструкций можно пренебрегать данной процедурой уточнения процесса пластической неустойчивости конструкции в процессе их нагружения вследствие ее незначительного влияния на конечный результат.
Для оболочек с мягкими прослойками промежуточных размеров ( Кр к кк) анализ исчерпания несущей способности на основании критериев потери устойчивости их пластического деформирования в процессе нагружения существенно усложняется. Фактически процедура учета описанных выше явлений, связанных с эффектом контактного упрочнения мягких прослоек, сводится к предварительному определению кривых V ( / ( K) и 6 ( к) либо на основании обработки экспериментальных данных, либо расчетным путем по методикам / 77 /, после чего по соответствующим зависимостям / 88 / находятся параметры Ер и т, позволяющие оценить предельное состояние конструкций по критериям потери пластической устойчивости. Однако, как будет показано несколько ниже, в целях упрощения расчетных методик по оценке несущей способности оболочковых конструкций можно пренебрегать данной процедурой уточнения процесса пластической неустойчивости конструкции в процессе их нагружения вследствие ее незначительного влияния на конечный результат.
В целом ряде случаев мягкие прослойки образуются в зоне сплавления металла шва и основного металла конструкций.
Благоприятное влияние угла наклона мягких прослоек на несущую способность оболочковых конструкций может быть использовано при выборе режимов сварки и геометрии разделки кромок при сварке соединений из термоупрочненных сталей, а также теплоустойчивых сталей с промежуточной наплавкой облицовочного слоя на кромки. При этом существенную роль играет местоположение сварного шва в оболочковой конструкции, определяющее ориентацию наклона мягкой прослойки по отношению к вектору нагрузки.
С уменьшением относительной величины мягкой прослойки к в диапазоне ее изменений к кк, в котором имеет место контактное упрочнение мягкого металла, поле линий скольжения в прослойке претерпевает существенные изменения. Для определения конфигурации данных полей линий скольжения использовали решения задач о вдавливании выпуклого и вогнутого штампов в полосу / 68, 140 /, позволяющие рассмотреть механическое поведение мягких прослоек при условии, когда основной металл цилиндрической оболочки, имеющей криволинейные границы, не вовлекается в пластическую деформацию. В рассматриваемых задачах выпуклый штамп имеет круговой контур радиуса R, а вогнутый - радиуса Л - I - Т, позволяющие моделировать реальную кривизну толстостенных оболочковых конструкций. Здесь же на рисунках приведены эпюры напряжений су и Gx ( в системе координат YXZ), являющиеся по сути компонентами тензора напряжений CTQ и Gr ( в системе координат Q - r - z), по сечению мягкой прослойки.
Наличие диапазона относительных размеров мягких прослоек ( 0, кр) позволяет путем регулирования размеров данных прослоек с учетом параметра толстостенности оболочек и степени неоднородности сварных стыков А в обеспечивать несущую способность оболочковых сферических конструкций на уровне прочности бесшовных оболочек.
Если же, кроме мягкой прослойки, основной металл и другие участки соединения включаются в пластическую деформацию, то картина усложняется, и расчет распределения скоростей становится более трудным.
Двухосное нагружение при расположении мягкой прослойки под углом к главным осям напряжений ( рис. 7.6.6 0) изучено недостаточно. При мягком нагружении ( рис. 7.6.7 о) сварные детали имеют возможность за счет пластического сдвига перемещаться вдоль оси шва При жестком нагружении ( рис. 7.6.7 б), благодаря боковому закреплению деталей, сдвиг вдоль оси шва не происходит, что в некоторых случаях приводит к более высокой прочности. В статье [336] эффекты повышения прочности соединений с косо расположенными швами объяснены с позиций влияния жесткого нагружения.
Устранение разупрочненного участка - мягкой прослойки в зоне термического влияния и снижение опасности локальных разрушений в околошовной зоне - может быть достигнуто за счет перехода к операции полной термической обработки сваренной трубы - нормализации с отпуском. В последнем случае, однако, необходимо применение новых электродных материалов, обеспечивающих высокую жаропрочность металла шва после этой термической обработки.

Если же, кроме мягкой прослойки, основной металл и другие участки соединения включаются в пластическую деформацию, то картина усложняется, и расчет распределения скоростей становится более трудным.
При достаточно больших толщинах мягкой прослойки ее увеличение приводит к уменьшению KI при постоянной относительной длине трещины.
Механические и геометрические параметры мягких прослоек устанавливают путем измерений твердости сварного элемента.
Бели же, кроме мягкой прослойки, основной металл и другие участки соединения включаются в пластическую деформацию, то картина усложняется, и расчет распределения скоростей становится более трудным.
К построению линий скольжения, предстаатенных трохоидами, в тонких мягких прослойках при их двухосном нагружении. Для определения напряженного состояния мягкой прослойки по сеткам линий скольжения необходимо знать характеристики соотношений ( интегралы Генки) вдоль линий скольжения.
Благоприятное влияние угла наклона мягких прослоек на несуигую способность оболочковых конструкций может быть использовано при выборе режимов сварки и геометрии разделки кромок при сварке соединений из термоупрочненных сталей, а также теплоустойчивых сталей с промежуточной наплавкой облицовочного слоя на кромки. При этом существенную роль играет местоположение сварного шва в оболочковой конструкции, определяющее ориентацию наклона мягкой прослойки по отношению к вектору нагрузки.
С уменьшением относительной величины мягкой прослойки к в диапазоне ее изменений к кк, в котором имеет место контактное упрочнение мягкого металла, поле линий скольжения в прослойке претерпевает существенные изменения. Для определения конфигурации данных полей линий скольжения использовали решения задач о вдавливании выпуклого и вогнутого штампов в полосу / 68, 140 /, позволяющие рассмотреть механическое поведение мягких прослоек при условии, когда основной металл цилиндрической оболочки, имеющей криволинейные границы, не вовлекается в пластическую деформацию.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11