Способ оценки сопротивляемости металла сварного соединения образованию холодных трещин

Способ оценки сопротивляемости металла сварного соединения образованию холодных трещин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 23 К 31/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ v1 ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (л

С>

tII

W о j, 6 (t)ot, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913868/08 (22) 22,11.90 (46) 23.08.92. Бюл. N. 31 (72) Ник. Никиф; Прохоров и Ник. Ник. Прохоров (56) Труды всесоюзного научно-техническо Го совещания по проблемным вопросам сварки. Ч. 1, M., 1958, с. 158-161, фиг. 24, 26. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ МЕТАЛЛА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

ОБРАЗОВАНИЮ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН (57) Использование: сварка, в частности методы исследования и прогнозирования . прочностных свойств сварного соединения.

Сущность изобретения: изготавливают сварной образец, нагружают его постоянным во времени изгибающим моментом до

Изобретение относится к области сварки, в частности к методам исследования и прогнозирования прочностных свойств сварного соединения.

Известен способ оценки сопротивляемости металлов образованию холодных трещин при сварке, при котором элементы сварного образца нагружают постоянный изгибающим усилием и регистрируют время до его разрушейия. . Недостатками известного способа являются низкая точность и чувствительность оценки иэ-за отсутствия учета вклада необратимых деформаций в значение критерия разрушения;.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности способа

„, Я1ÄÄ1756078 А1 образования трещин и разрушения. Одновременно регистрируют изменение íåðåìåщений испытываемой части образца во времени. 3а критерий сопротивляемости образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, определяемый с выражением: W - о / д (t)dt, где о — максимальное напряжение при разр йении образца в момент ск,. дк - перемещение элементов образца во времени; г — время стабилизации напряжения разрушения.

Поскольку трещины возникают при исчерпывании пластичности свариваемого металла, то учет этого фактора позволяет повысить точность оценки сопротивляемости металлов. 1 ил. оценки сопротивляемости металлов образованию холодных трещин при сварке.

3ta цель достигается за счет того, что согласно способу. сопротивляемости металлов образованию холодных трещин, включающему изготовление сварного образца, нагружение его элемейтов постоянным изгибающим усилием и регистрацию времени до разрушения, производят также регистрацию йеремещений элементов образца во времени, а за критерий сопротивляемости . образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, определяемый выражением

1756078 где аь — максимальное напряжение при разрушении образца в момент t<, д: (t) — перемещение элементов образца во времени;

t» — время стабилизации напряжения разрушения, На чертеже приведены диаграммы изменений перемещений элементов сварного образца под действием постоянных изгибающих усилий во времени для двух образцов, Способ заключается в следующем.

Изготавливается сварной образец тавровой формы, Затем образец помещается в захваты испытательной машины так, что приваренная перпендикулярно к пластине часть образца подвергается действию постоянного во времени изгибающего усилия.

Нагружение образцов производят до возникновения трещин и последующего разрушения. При этом время испытаний зависит от величины прилагаемого усилия, т,е. от действуюьцих на околошовную зону напряжений, По мере снижения напряжений увеличивается время до начала разрушения, причем по истечении суток значения критических напряжений, обуславливающих разрушение образцов, существенно не изменяются, поэтому цикл испытаний ограничен одними сутками, Во время нагружения ведется регистрация перемещений элементов образца под действием изгибающего усилия, по результатам измерений строится диаграмма изменений д= f(t). Затем определяется площадь под кривой д() — t, которая численно равна

tk значению ) д(t)dt. За критерий сопротивляемости металлов образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, учитывающий как значение критического напряжения Q< при разрушении, так и параметры, определяющие способность металла шва к необратимому деформированию в цикле разрушения, а именно:

П риме р. К пластинам из стали АК33 приваривают вставку из того же материала.

Размеры пластин 300х20х12 мм, размеры вставки 200х20х4 мм. Соединение пластин со вставками производят аргонно-дуговой сваркой, сила тока 350 А, напряжение 15 В, скорость сварки 10 м/ч, в качестве присадочного материала применяют проволоку

20ХМА и 20ХГСА.

Полученные образцы подвергают нагружению изгибающим моментом за счет действия грузов, создающих в образцах напряжения от предела текучести до а .

5 Измеренные значения о составляют 400

МПа для 20ХМА и 300 МПа для 20ХГСА. В процессе испытаний проводят также регистрацию перемещений нагружаемой части образца во времени, по результатам кото10 рой строят диаграмму д = f(t), где кривая 1 соответствует образцу с присадочным материалом 20ХМА, а кривая 2 соответствует образцу с присадочным материалом

20ХГСА, К моменту разрушения образцов

Ь1=23 ч, Ьг= 20ч, д1=120 мм, дг = 100

"5 мм. Исходя из полученных данных определяЮТ W1и W2:

W1 = 0 1 д (t)dt = 10400;

Щ= oz f д (t)dt=5850.

20 о

Таким образом, для двух образцов, металл шва которых имеет различную сопротивляемость к образованию холодных трещин, получают соотношение

25 „=1,95, тогда как — ® = 1,33, Щ1 01

ЧЧг

Предлагаемый способ позволяет более точно определять и прогнозировать прочностныее характеристики сварного соединения

30 в зависимости от вида сплава, режима сварки и т.п, условий.

Формула изобретения

Способ оценки сопротивляемости металлов сварного соединения образованию

35 холодных трещин, включающий изготовление сварного образца, нагружение его nîстоянным изгибающим усилием и регистрацию времени до разрушения, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

40 точностй и чувствительности оценки. производят дополнительную регистрацию изменений перемещений элементов образца во времени, а за критерий сопротивляемости образованию холодных трещин при сварке принимают комплексный показатель N, определяемый выражением

W= пк ) д (t)dt, где p< — максимальное напряжение при

50 разрушении образца в момент tx; д(т) — перемещение элементов образца во времени;

t< — время стабилизации напряжения разрушения.

i75607S À7 41

Составитель

Техред M.Ìîpråíòàì

Редактор Н.Бобкова

Корректор М.Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3048 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5