Сварка в машиностроении.Том 3 (Николаев Г.А. - Сварка в машиностроении), страница 8

Они могут работать в конструкциях, испытывающих длительный нагрев до 400 'С, но применение их ограничивается отдельными деталями и небольшими конструкциями, что связано с трудностями упрочняющей термической обработки крупногабаритных конструкций. Препятствием для широкого применения термоупрочняемых титановых сплавов является низкая пластичность сварных соединений в термоупрочненном состоянии. При плотности в 1,7 раза меньшей, чем у стали, удается получить высокопрочные титановые сплавы с пв = 180 —:200 кгс/ммз.

Для изготовления деталей и конструкций, работающих при криогенных температурах, рекомендуется применять титановые сплавы ВТ!-0, АТ2, ВТ5-1, ВТбС, ВТ15, ОТ4. Сплавы ВТ!-0, АТ2, ОТ4, ВТ5-1 можно использовать при температурах до — 253'С. Сплавы ВТ6С и ВТ!4 рекомендуется применять для работы при температурах не ниже — 196 'С.

1. Александров В. Г. Справочаик по авиационным материалам. М., транспорт, 1972, 328 с. 2. Ассонов А. д. Современные методы термической обработки. М„Машинострое- ние, 1964. 191 с. 3, Газоэлектрическая сварка алюминиевых сплавов. /С. Н, Киселев и др, М., Ма- шиностроение, 1972. 176 с. 4. Глазунов С. Г., Моисеев В. Н. Конструкционные тнтановые сплавы, М., Метал- лургия, 1974. 368 с. 5, Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования н расчета химиче- ской аппаратуры, Справочник. Л., Машиностроение, 1970.

752 с, 6. Макаров В. И., Скачков Ю. Н. Сварка магниевых сплавов. М.. Машиностроение, 1972. 121 с. 7. Машиностроительные стали /В Н. Журавлев н др. Справочник М., Машино- строение, 1968. ЗЗ! с. 8. Сварка высокопрочных сталей. /А. М. Макара и др, Киев, Техника/ 1971, 1 !О с. 9, Потак Я.

М. Высокопрочные стали. М„Металлургия, 1972. 41 с, 10. Справочник металлиста/Под ред. А. Г. Рахштадта, В. А Брострема, М. Машино строе н и е, 1976, т. 2, 768 с. 11. Справочник электросварщика. М., Машгнз, !962, 7о2 с. !2, Термомеханическая обрабо~ка стали. Справочник. М. Металлургия, 1968, т. 2, с. 597 — 1171. Глава 3 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Для определения механических свойств сварных соединений согласно 1ОСТ 6996 — бб проводят испытания: — металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение; — металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах); — металла различных участков сварного соединения на стойкость против механического старения, — твердости различных участков сварного соединения и наплавленного металла; — сварного соединения на статическое растяжение; — сварного соединения на статический изгиб (загиб); — сварного соединения на ударный разрыв.

Испытание на статическое (кратковременное) растяжение. При испытаниях на статическое (кратковременное) растяжение определяют следующие характсристики механических свойств: !) условный (пол) или физический (ат) предел текучести; 2) временное сопротивление и„; 3) относительное удлинение 65 после разрыва на пятикратных образцах; 4) относительное сужение зр после разрыва, Рис 1 Образцы для испытаний металла шва металла различных участков околошовной зоны и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение: а — при нормальной илн пониженной температуре; б — при повышенной температуре Испытание проводят для металла шва, металла различных участков околошовной зоны и наплавленного металла при всех видах сварки плавлением. Образцы отбирают из проб, вырезанных непосредственно из контролируемой конструкции или из контрольных соединений, специально сваренных для проведения испытаний, Формы и регламентируемые размеры образцов, применяемых для испытания, должны соответствовать рис.

1, а и ГОСТ 6996 — 66. Для испытаний, проводимых при нормальной или пониженной температуре, применяют образцы обоих видов (рис, 1, а и б). При испытании при повышенной температуре применяют образцы, Я ь а) Механические свойства сварнсчх соединений представленные на рис. 1, б.

Дополнительные требования к типоразмерам образцов изложены в ГОСТ 6996 — 66. Испытание на ударный изгиб. При испытании на ударный изгиб определяют ударную вязкость металла шва, околошовной зоны (в различных участках) и наплавленного металла. Для испытаний применяют образцы, форма и регламентируемые размеры которых должны соответствовать рис. 2, а и б и ГОСТ 6996— 66. Дополнительные требования к типоразмерам образцов изложены в ГОСТ 6996 — 66.

Образцы испытывают на ударный изгиб на маятниковом копре при одном ударе маятника, наносимом со стороны, противоположной надрезу образца, лежащего на опорах. Рис. 2. Образцы для испытаний металла шва, около- шовной зоны (в различных участках) и наплавленного металла на ударный изгиб Ударная вязкость определяется работой А„, расходуемой на ударный излом образца, отнесенной к рабочей площади поперечного сечения Р в месте надреза; Ан аа= —.

г' ' Испытание металла различных участков сварного соединения на стойкость против механического старения. Стойкость против механического старения характеризуется изменением ударной вязкости металла, подвергнутого старению, по сравнению с ударной вязкостью его в исходном состоянии, О стойкости металла против механического старения судят по отношению этих величин, выраженному в процентах, или по абсолютному (нормативпому) значению ударной вязкости после старения. Испытания проводят для металла шва и различных участков околошовной зоны.

Заготовки подвергают искусственному старению по методике; деформация растяжением из расчета получения 10-+-0,5Р~р остаточного удлинения в пределах расчетной длины 1, ограниченной кернами или рисками. Рекомендуется на поверхности образцов через каждые 10 мм наносить риски для проверки равномерности деформации по длине расчетной части. После удлинения заготовку подвергают равномерному нагреву в течение 1 ч при 250 С с последуюшим охлаждением на воздухе. Из рабочей части заготовок изготовляют образцы, типоразмеры которых представлены в ГОСТ 6996 — 6Г>. Приведенную методику старения применякт для сварных соединений из сталей.

Методика старения для других металлов и сплавов, а также иная температура нагрева или деформации для соединений из стали оговаривается стандартами или другой технической документацией. Измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла. Твердость металла, шва, металла наплавки, наплавлеппого металла, металла околошовной зоны и основного металла измеряют с помощью приборов Виккерса, Роквелла (шкалы А, В, С) и Бринелля на образцах, вырезап- й4егоды определения механических свойств ных так -1 аким образом, чтобы были охвачены все участки сварного соединения.

Д скается вырезать образцы для измерения твердости только одного участка. допускае для всех видов соединений твердость измеряют в поперечном сечении образца на макг макрошлифах. Должна быть обеспечена параллельность сечения шлифе и ра о бработка поверхности в местах измерения с шероховатостью Яа ) 1,25 мкм. ,. емы определения твердости в зонах сварных соединений представлены в ГОСТ Схемы 6996ь бб, Твердость определяют вдавливанием в испытуемый участок образца (изделия) индентора, представляющего собой алмазную пирамиду, алмазный ~дц~". нли стальной шарик, и пересчетом геометрических параметров полученных отпечатков в соответствующие единицы твердости (НУ, НРС, НВ), Испытание сварного соединения на статическое растяжение. При испытании определяют прочность наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения; металла шва в стыковом соединении.

Определение прочности наиболее слабого участка спилкового или нахлесточного соединения. Ири испытании сварного соединения на статическое растяжение определяют временное сопротивление наиболее слабого участка. Испытание проводят, как правило, на образцах, толщина или диаметр которых равны толщине или диаметру металла. При испытании сварного соединения из листов разной толщины более толстый лист путем механической обработки должен быть доведен до толщины более тонкого листа.

Рис. 3. Образцы для определения прочности наиболее слабого участка стыкового соединения при испытаниях сварного соединения на статическое растяжение Форма и размер плоских образцов представлены на рис, 3, а и б. На рис. 3, в показан образец для испытаний стыковых соединений стержней. Типоразмеры образцов регламентированы ГОСТ 6996 — 66. Утолщение шва должно быть удалено механическим способом до основного металла; при этом разрешается снимать основной металл по всей поверхности образца до!5Р~~ толщины металла или диаметра стержня, но не более! мм.

Строгать утолщение следует поперек шва. Острые кромки плоских образцов должны быть закруглены по радлусу не более 1,0 мм путем сглаживания напильником вдоль кромки. Сварные соединения, выполненные контактной сваркой и электро- заклепками, испытывают на срез или на отрыв растяжением образцов, размеры которых регламентируются ГОСТ 6996 — 66. При испытании определяют разрушающую нагрузку на образец (точку). Определение прочности металла нива в стыковом соединении. При испытании прочности металла шва в стыковом соединении определяют его временное сопротивление. Толщина или диаметр образца должны быть равны толщине или диаметру основного металла. Форма и размеры плоского и цилиндрического образцов представлены соответственно на рис.