Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
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 Э Ю Я
ИД ИЗ ИЛ ИМ ИН ИО ИС ИТ ИУ ИШ ИЫ

Испытание - сварной образец

 
Испытания сварных образцов на растяжение статической нагрузкой показали высокую прочность; разрушение всегда происходит вдали от стыка и вне зоны изменения зерна. Зона сварного соединения обладает высокой пластичностью, при испытании на ударную вязкость получаются величины, близкие к значениям ударной вязкости основного металла.
Схема приспособления для испытания сварных дисков на замедленное разрушение. Испытания сварного образца на растяжение с заданной постоянной нагрузкой позволяют строго учитывать действующие напряжения, однако линейность напряженного состояния и небольшая ширина образца делают невозможным воспроизведение сложной картины замедленного разрушения в сварных конструкциях. Желательно, чтобы образец, предназначенный для оценки склонности к замедленному разрушению сварных соединений, имел замкнутые сварные швы, перекрестия швов и состоял из элементов относительно больших размеров, обеспечивающих заметные остаточные напряжения.
Испытания сварных образцов с начальными концентраторами по методу механики разрушения имеет некоторые особенности. Метод механики разрушения позволяет оценить сопротивляемость разрушению различных зон путем создания искусственного концентратора или трещины в интересующей нас зоне. Учитывая, что траектория коррозионной трещины определяется не только силовым полем, но и анизотропностью металла, наличием коррозион-но-активных путей, часто не совпадающими с нормалью к растягивающей нагрузке, возможен уход трещины из исследуемой зоны в соседние зоны, менее стойкие. Хотя последнее обстоятельство есть качественная сравнительная характеристика сопротивляемости различных зон, однако для количественной характеристики необходимо обеспечить распространение трещины в интересующей нас зоне.
Испытания сварных образцов в кипящей 65 % - ной HN03 показали, что в зоне термического влияния наблюдается распределение межкри-сталлитной коррозии, близкое к данным, полученным на термообрабо-танных образцах: в зоне сплавления при 10-кратном увеличении наблюдалась бугристая поверхность, несколько отступя - сетка; поверхность основного металла была поражена мелкой точечной коррозией. Учитывая вышесказанное, все дальнейшие исследования проводились на сварных образцах.
Результаты испытаний сварных образцов, изготовленных из стали СтЗ ( от 200 МПа, OB 4QO МПа), при силе тока / 200 - 220 А показали, что наплавленный металл сварного шва имеет примерно в 2 раза большую долговечность, чем материал зоны термического влияния и основной металл.
Образцы пробы Дютиллеля.| Проба Джексона-Лютера. Результаты испытаний сварных образцов сопоставляют с результатами испытаний образцов из основного металла.
При испытании сварных образцов, вырезанных из стыковых труб диаметром 76x4, 45x3 5 и 56X4 мм на межкристаллитную коррозию по методу AM, на всех образцах склонности к межкристаллитной коррозии обнаружено не было.
Зависимости длительной прочности при испытаниях на изгиб больших сварных плоских образцов стали 15ХШ1Ф. Кроме результатов испытания сварных образцов на графике нанесена также кривая растяжения основного металла.
По результатам испытания сварных образцов с обработанной поверхностью можно сделать вывод о том, что околошовная зона в соединениях из низколегированной стали не является слабым местом.
По результатам испытания сварных образцов на длительную прочность строятся зависимости напряжения и пластичности от времени до разрушения. Наиболее употребительным является построение графиков в двойных логарифмических координатах, в которых полученные зависимости в первом приближении могут быть выражены прямыми линиями.
Широкая серия испытаний сварных образцов различных алюминиевых сплавов в различных средах нефтеперерабатывающих заводов показала, что металл сварного шва обычно на ilO - 25 % корродирует сильнее основного металла. Часто, в месте сварного шва повышенный износ металла происходит к результате точечной ( питтинговой) коррозии.
Наряду с испытанием сварных образцов на растяжение их также испытывают на статический загиб. В полевых условиях испытание на загиб наиболее удобно производить на специальных загибочных прессах или на разрывном прессе, если у него имеется для этого приспособление.

Таким образом, испытания сварных образцов сплавов АМц и АМг на коррозию в течение 290 суток в условиях контакта с влажной шлаковой ватой и периодических изменений температуры показали, что коррозия носит поверхностный характер и имеет несущественные размеры.
Конструкции карданных валов автомобилей, соединения которых выполнены сваркой. В работе [34] описаны испытания сварных образцов типа карданных валов ( рис. 118) из тонкостенных труб диаметром 75 / 71 мм из углеродистой стали на кручение при симметричной нагрузке на специальном стенде.
Имитационные испытания сочетаются с испытаниями сварных образцов и узлов, включающих весь характерный комплекс неоднородности, что синтезирует результаты испытаний.
В табл. 11 приведены результаты испытаний сварных образцов на сопротивление разрыву после воздействия на них азотной кислоты.
В табл. 22 приведены результаты испытания сварных образцов из стали Х18Н9Т на ударную вязкость [32]; кромки образцов были подготовлены строганием на станке и кислородно-флюсовой резкой с последующей зачисткой поверхности реза абразивным кругом.
Организация в централизованном порядке при тресте испытания контрольных сварных образцов, поступающих с монтажных участков, и периодическая проверка качества сварки методами дефектоскопии непосредственно на монтируемых объектах.
Дело в том, что при испытании сварных образцов имеется возможность создать практически неограниченный запас упругой энергии, чтобы всегда довести металл до той или иной стадии и вида разрушения, в том числе и до межкристаллического хрупкого разрушения.
Анализ полученных результатов показывает, что кривая испытания сварных образцов в исходном и недоотпущенном состояниях расположена примерно на 30 % ниже соответствующей кривой для основного металла. В отличие от этого кривая сварных образцов высокоотпущенного состояния находится на уровне показателей основного металла в том же термическом состоянии и на 10 - 15 % выше кривой сварных образцов исходного и низкоотпущенного состояний. Точка для высокоотпущенного образца со снятым усилением укладывается в общую зависимость этого состояния.
Установление зависимости между показаниями рентгенограмм и результатами испытаний сварных образцов на ударный изгиб возможно в тех случаях, если бездефектные швы имеют высокое сопротивление удару. Если же бездефектные швы обладают низкой способностью к сопротивлению ударным нагрузкам, то дефекты заметно не изменяют этой характеристики шва.
Подобный же результат был получен и при испытании сварных образцов ( фиг.
Автором, совместно с Н. А. Лангером, были проведены испытания сварных образцов из стали Х23Ш8 ( ЭИ417) на межкристал-литную газовую коррозию по ускоренной методике.
Механические свойства сварных стыков соединений из листовой стали должны проверяться путем испытания сварных образцов, вырезаемых из контрольных пластин, сваренных одновременно с изготовлением контролируемых изделий с применением тех же исходных материалов, метода сварки и сварочных режимов.
Типы образцов для определения характеристик хрупкого разрушения. Влияние сварки на характеристики сопротивления стали хрупкому разрушению оценивают по результатам испытания сварных образцов, в которых имитируются конструктивные и технологические дефекты. При этом возникновение квазихрупких состояний в элементах сварных соединений с фланговыми швами происходит при температурах примерно на 10 выше, чем в соединениях с комбинированными швами.

Проверка механических свойств сварных стыковых соединений из листовой стали должна производиться путем испытаний сварных образцов, вырезаемых из контрольных пластин, сваренных одновременно с изготовлением контролируемых изделий с применением тех же исходных материалов, метода сварки и сварочных режимов.
Проверка механических свойств сварных стыковых соединений из листовой стали должна производиться путем испытаний сварных образцов, вырезаемых из контрольных пластин, сваренных одновременно с изготовлением контролируемых изделий с применением тех же исходных материалов, метода сварки и сварочных режимов.
Определение характеристик локального предела выносливости ав в работе [334] было выполнено путем испытаний сварных образцов из СтЗ ( рис. 14.3.9 а) при пульсирующем изгибе на шести уровнях нагру-жения. Самый высокий уровень о0 160 МПа был выбран из условия разрушения всех образцов этой партии до базового числа циклов нагружения N - 107 циклов.
Механические свойства сварных стыковых соединений, изготовленных из листовой стали, проверяют испытанием сварных образцов, вырезанных из контрольных пластин, сваренных одновременно с изготовлением контролируемых изделий с применением тех же исходных материалов, метода сварки, режимов и термообработки.
Результаты испытания образцов с надрезами в полной мере соответствуют результатам, полученным ранее при испытании сварных образцов с резким изменением формы.
Заблаговременно перед прихваткой вставки к барабану сварщики должны наплавить образцы для испытания наплавленного металла электродов и сварить пластины для испытания сварных образцов.
Численные значения коэффициентов В, В2, В3 близки к единице, и факторами, определяющими свариваемость, будут норма прочности соединения ( табл. 36) и вероятность получения заданной нормы прочности, определенная статистической обработкой данных большого количества испытаний сварных образцов на растяжение.
Для настройки сварочного оборудования и уточнения технологических режимов сварки необходимо производить механические испытания образцов, вырезанных из сварных швов. Испытания сварных образцов производят по истечении 24 ч после сварки и 16 ч после вырезки линейных образцов.
Данные малоцикловых испытаний натурных сварных соединений и элементов металлоконструкций используются для непосредственной оценки их долговечности, для проверки критериев малоцикловой прочности, а также для назначения запасов прочности. Испытаниям сварных образцов предшествовали исследования малоцикловых свойств листового проката, которые наряду с данными, полученными на лабораторных образцах ( см. § 3), имеют целью установить характеристики малоцикловой прочности с учетом влияния состояния поверхности и масштабного фактора, которые при испытаниях цилиндрических лабораторных образцов не выявляются.
Примером может служить хромоникелевая сталь с 0 07 % С; 21 - 23 % Сг; 6 5 - 7 5 % Ni и содержанием марганца и кремния - 1 % каждого. При испытании сварных образцов из этой стали после закалки с 950 С на межкристаллитную коррозию по методу А ГОСТ 6032 - 58 межкристаллитного разрушения обнаружено не было.
Метод испытания эджайл 17W, разработанный корпорацией Америкен Эджайл Корпорейшн, дает надежные данные при простых условиях опыта. Особое преимущество испытания сварных образцов по сравнению с листовым материалом заключается в возможности определить влияние многих переменных сварочного процесса на сопротивляемость трещинообразованию.
Сопротивляемость металла образованию трещин при сварке характеризует его технологические свойства в различных зонах сварного соединения. Ее определяют испытанием сварных образцов внешне приложенными нагрузками и оценивают количественным показателем.
Каждому сварщику при выполнении сварочных работ присваивается определенный цифровой или буквенный знак, который он обязан выбивать ( но не выплавлять) на расстоянии 1 см от выполненного им сварного шва. На каждого сварщика необходимо вести журнал, в котором должны быть указаны: номера актов испытания сварных образцов, дата и результат испытания сварщика, документ, на основании которого он допущен к работе, дата произведенной работы по сварке трубопроводов и точное указание расположения сваренной им части трубопровода.
Диаграмма зависимости установившихся остаточных напряже-ний в зонах концентраторов от величины теоретического коэффициента концентрации напряжений и уровня номинальных циклических напряжений. СТ - о ном наблюдается в области небольших значений номинальных напряжений, плоскостями аост - а показывает, что концентраторов могут формироваться сжимающие остаточные напряжения. Все это свидетельствует о том, что привычные представления о сопротивлении усталости соединений, сложившиеся на основании испытания сварных образцов небольшого размера ( без учета влияния остаточных напряжений), в ряде случаев требуют корректировки. Менее изучена роль остаточных напряжений в изменении закономерностей развития усталостных трещин, хотя и на этой стадии разрушения влияние их может проявляться весьма заметно.

Использование сварных образцов с поперечным швом позволяет оценить наименее прочный участок сварного соединения и влияние на него контактного упрочнения со стороны основного металла или шва. Испытание же образцов с продольным швом ( рис. 65, б) позволяет выявить наименее пластичный участок сварного соединения, в котором при условии совместной деформации с остальными участками наиболее вероятно начало разрушения. Так, при испытании сварных образцов с поперечным швом литых и кованых аустенитных сталей разрушение поперечных образцов проходит преимущественно по основному металлу или шву и лишь при большой длительности переходит в околошовную зону, а при продольных образцах на всех стадиях испытания разрушению предшествует массовое образование трещин в этом участке. Если основной металл или шов обладает низкой длительной пластичностью, то такие зародышевые трещины могут привести к снижению общего уровня длительной прочности.
При тяжелых условиях ( взрывоопасная или токсичная среда, высокое давление или температура) контролируют 100 % сварных швов. При легких условиях проверяют 50 или 25 % швов. Механические испытания заключаются в испытании сварных образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При работе с некоторыми коррозионными средами контролируют сварные швы на склонноств к межкристаллитной коррозии.
При тяжелых условиях ( взрывоопасная или токсичная среда, высокое давление или температура) контролируют 100 % сварных швов. При легких условиях проверяют 50 или 25 % швов. Механические испытания заключаются в испытании сварных образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При работе с некоторыми коррозионными средами контролируют сварные швы на склонность к межкристаллитной коррозии.
Наименее изучены причины образования термических околошовных трещин и физическая сущность локального разрушения сварных соединений аустенитных сталей в околошовной зоне. И тот и другой вид хрупкого разрушения, по-видимому, является следствием исчерпания запаса длительной прочности и пластичности металла в околошовной зоне. Но и такой характер разрушения может наблюдаться при испытаниях сварных образцов на жаропрочность.
Это позволяет рекомендовать такие испытания взамен дорогостоящих стендовых испытаний стыков паропроводов. Для иллюстрации на рис. 82 приведены полученные Т. А. Колодкиной результаты испытаний сварных образцов стыков трубы 0 320 X 50 мм стали 15Х1М1Ф в исходном состоянии после сварки и в состояниях оптимального отпуска при 740 С - 5 ч и недоотпуска при 680 С.
Для проведения испытаний по этому способу используют специальные испытательные машины, разработанные в МВТУ, а также в ИМЕТ совместно с ЦНИИЧМ. В них совмещены механизм деформации с устройством для сварки, что позволяет деформировать металл сварного соединения в процессе его затвердевания. Машина ЛТП1 - 6 приводится в движение электродвигателем мощностью 1 7 кет, который через коробку передач, червячную пару 7 и винтовую пару 6 сообщает поступательные перемещения с 72 скоростями ходовому винту. Машина предназначена для деформирования сварных соединений путем растяжения и изгиба. Этот вариант целесообразно использовать для испытания сварных образцов большого сечения, когда для их растяжения недостаточна мощность или жесткость испытательной машины. Действительная скорость растяжения при этом определяется расчетным путем. Сварка образцов выполняется навесной самоходной головкой, к механизму подачи которой присоединяется мундштук для сварки плавящимся электродом, горелка для сварки неплавящимся электродом с подачей присадки пли промежуточный редуктор с рейкой для автоматической сварки штучными электродами. Вращением направляющих каретки изменяют угол между осью шва и линией растяжения в пределах от 0 до 90, что позволяет определять склонность металла к поперечным и продольным трещинам. Скорость подачи электрода может быть постоянной пли зависящей от напряжения на дуге. Машина имеет пульт управления, самопишущие амперметр п вольтметр, реле времени и концевые выключатели, обеспечивающие проведение испытаний по полуавтомата ческому циклу.
Испытательные машины состоят из приводного устройства, обеспечивающего плавное деформирование образца, и силоизмерительно-го механизма, с помощью которого измеряется сила сопротивления образца создаваемой деформации. По принципу действия приводного устройства различают машины с механическим и гидравлическим приводом. Гидравлический привод обычно применяется у машин большой мощности, предназначенных для испытания от 10 - 104 до 100 - 104 Н и выше. По мере увеличения сопротивления материала образца деформированию растет давление масла в рабочем цилиндре. При этом усиливается просачивание жидкости через зазор между цилиндром и поршнем и скорость деформирования уменьшается. Для ее поддержания на постоянном уровне необходимо увеличивать подачу жидкости в цилиндр пропорционально ее утечке. Этот недостаток машин с гидравлическим приводом существен. Следует отметить, что в разрывных машинах рычажного типа ( например, ИМ-4Р, ИМ-12Р и Р-5) обеспечивается необходимая скорость нагружения и запись диаграммы растяжений производится в большом масштабе, что увеличивает точность определения о о 2 - Поэтому применение этих машин предпочтительнее при испытании образцов из основного металла. Гидравлические машины с успехом применяются при испытании сварных образцов, для которых сдаточной характеристикой является временное сопротивление разрыву.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

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