Диссертация (1026094), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Свидетельство об аккредитации № ИЛ/ЛРИ-19215,действительно до 04.03.2016 г. Сертификат DVS ZERT № RAS-2016-017 B,действителен до 19.06.2016 г. [40].Испытания сварных соединений пластин на ударный изгиб проводилипо ГОСТ 9454–78, ГОСТ 6996–66, тип образца VII с U-образнымконцентратором на копре РН450, зав. номер 1570, поверка до 23.01.16 г.Испытания на статическое растяжение проводили по ГОСТ 1497–84, ГОСТ6996–66 тип образца XII на испытательной машине Super „L” 60, зав.
номер301675, поверка до 27.02.2016 г. при скорости нагружения 4 мм/мин.Измерение твердости проводили по ГОСТ 2999–75 на твердомере «DuraScan20», зав. номер 568, поверка до 27.03.2016 г. [22, 23, 25, 27].Характеристика образцов для испытаний на статическое растяжение ирезультаты испытаний представлены в табл. 20, 21.Таблица 20.Результаты механических испытаний образцов из сварных соединенийпластинСварноесоединение1234№образцаВременноесопротивление (пределпрочности), σв, Н/мм2Предел текучестиОтносительноеусловный, σ0,2,удлинение, %Н/мм21-147030525,51-248030525,52-148030525,02-248030525,03-148031025,53-247031026,54-147030525,04-248031026,0143Результатымеханическихиспытанийподтверждаютфактцелесообразности применения новой горелки для получения в условиях ветрана открытых площадках сварных соединений (№ 3, 4) с прочностью не нижепредела прочности материала сварных соединений, выполненных приотсутствии или слабом ветре промышленной горелкой (№ 1, 2).Испытания сварных соединений на ударный изгиб проводили всоответствии с ГОСТ 9454–78 и ГОСТ 6996–66 в Испытательнойлаборатории ООО «УНТЦ» «Сварка».
Характеристика образцов дляиспытаний на ударный изгиб и результаты представлены в табл. 21.Таблица 21.Результаты испытаний сварных соединений на ударный изгибСварноесоединение1234№ образцаРабота удара, Ударная вязкость,КV, ДжKCV+20, Дж/см21-164,91621-262,11551-360,21512-151,21282-259,21482-360,21513-161,21533-257,21433-359,21484-155,71394-266,91674-362,3156Среднее значениеударной вязкости,KCV+20 , Дж/см2156,0142,3148,0154,0Результаты измерения ударной вязкости сварных соединений показали,что при использовании промышленной горелки в условиях воздействия ветрасреднеарифметическое значение ударной вязкости шва уменьшается на8,8 %, что может свидетельствовать об интенсификации окисления инасыщения азотом сварочной ванны при нарушении газовой защиты.При использовании новой горелки с конфузорным соплом в условиях ветра144среднеарифметическое значение ударной вязкости по оси шва увеличилосьдо 18 %, по линии сплавления до 56 % (Рис.
91).KCV, Дж/см2Рис. 91. Изменение средней величины KCV ударной вязкости по шву (СШ) игранице шва (ЛС). КСС № 1: цилиндрическое сопло (слева),КСС № 2: конфузорное сопло (справа)Измерение твердости металла шва, металла околошовной зоны иосновного металла осуществляли с шагом 5 мм на поперечных макрошлифахпо шкале Виккерса твердомером с алмазной пирамидой [23]. Приизготовлении макрошлифов производили шлифование поверхности дошероховатости не менее Ra = 1,25 мкм. Результаты измерения твердостипредставлены в табл.
22.Таблица 22.Результаты измерения твердости HVНомеробразцаУчастоксварного шва1Участок зоны термическоговлиянияУчасток зоны основногометаллас левой стороны от швас правой стороны от швас левой стороны от швас правой стороны от шва162 194182 173173 175174 175174 171173 170156 159159 157154 158151 1532162 173180 170169 171172 170175 173174 175159 152156 156160 157157 1553167 190191 196167 170173 172176 167172 171160 158156 159157 157155 1584164 191186 192168 164166 164171 167167 163165 168162 162156 154157 155145Результаты измерения твердости сварных соединений показали, что прииспользовании промышленной горелки в условиях воздействия ветрасреднеарифметическое значение твердости шва уменьшается на 3,6 % с 177,7HV до 171,3 HV, что может снизить предел прочности наплавленногометалла шва сварных соединений из стали с классом прочности К55.
Прииспользовании новой горелки в условиях ветра по сравнению со швом,выполненным промышленной горелкой, среднеарифметическое значениетвердости шва увеличилось на 3,1–4,6 % до 183–186 HV, что свидетельствуето повышении предела прочности наплавленного металла. Средняя величинатвердости в ЗТВ изменилась незначительно (Рис. 92).HV, ед.Рис.
92. Изменение средней величины твердости HV по двум линиям шва(СШ), левой и правой стороне ЗТВ. КСС № 1: цилиндрическое сопло (слева),КСС № 2: конфузорное сопло (справа)Исследование химического состава сварных швовХимический анализ швов проводили по ГОСТ 18895-97 на оптикоэмиссионном спектрометре «Q4 TASMAN», номер 4117, поверка до29.06.2019 г. в испытательной лаборатории ООО «УНТЦ» «Сварка» [26].Для определения химического состава наплавленного металла швавыполняли по два измерения в верхней и нижней части шва. Результатыхимического анализа сварных швов и основного металла представлены втабл.
23, 24.146Таблица 23.Химический состав основного металла 09Г2С, %Образец1234Точказамера123СреднееТочказамера123СреднееТочказамера123СреднееТочказамера123СреднееCSiMnSPCrNiCu0,1750,1880,1940,1860,2180,2120,2130,2140,4270,4110,4230,4200,0270,0290,0350,030<0,005<0,005<0,005<0,0050,0630,0600,0620,0620,1610,1540,1540,1560,2230,2130,2140,22CSiMnSPCrNiCu0,1720,1670,1710,1700,2270,2290,2300,2290,4310,4330.4230,4290,0310,0320,0270,030<0,005<0,005<0,005<0,0050,0630,0630,0620,0630,1670,1680.1680,1680,2330,2300.2300,231CSiMnSPCrNiCu0,1700,1920,1890,1840,2160,2070,2070,2100,4270,4110,4180,4190,0310,0290,0310,030<0,005<0,005<0,005<0,0050,0610,0600,0610,0610,1630,1540,1510,1560,2200,2140,2100,215CSiMnSPCrNiCu0,1700,1680,1730,1700,2370,2260,2290,2310,4420,4240,4250,4300,0290,0260,0260,027<0,005<0,005<0,005<0,0050,0650,0620,0620,0630,1750,1690,1720,1720,2370,2230,2240,228Таблица 24.Химический состав наплавленного металла сварных швов, %Образец1234Точказамера12СреднееТочказамера12СреднееТочказамера12СреднееТочказамера12СреднееCSiMnSPCrNiCu0,1320,2040,1680,4130,6260,5190,8740,9220,898>0,120>0,120>0,1200,1140,1200,1170,0880,0760,0820,1200,1410,1310,2630,2720,268CSiMnSPCrNiCu0,1160,1340,1250,4410,3290,3850,9100,6370,774~0,111>0,120~0,1150,1100,1120,1110,0820,0730,0770,1020,1350,1180,2690,2700,270CSiMnSPCrNiCu0,1050,1090,1070,4500,3270,3890,9260,7220,824<0,114<0,113<0,1140,1090,1100,1100,0840,0770,0810,1140,1190,1160,2700,2630,267CSiMnSPCrNiCu0,1150,1420,1290,4650,3320,3990,9700,7260,848<0,118<0,120<0,1190,1170,1150,1160,0820,0720,0770,1030,1150,1090,2710,2580,265147Анализхимическогосоставаметаллашвапоказал,чтоприиспользовании промышленной горелки с цилиндрическим соплом в условияхвоздействия ветра средние значения углерода, кремния, марганца и никеляуменьшились, соответственно на 25,5 %; 25,8 %; 13,8 %; 9,9 %, что можетотрицательно влиять на механические характеристики шва.При использовании новой горелки в условиях ветра по сравнению сошвом, выполненным промышленной горелкой, средние значения углерода,кремния, марганца и никеля в шве увеличились, соответственно на 3,2 %;3,6 %; 9,6 %, 2,8 % что свидетельствует об улучшении газовой защиты иуменьшении выгорания легирующих элементов с повышенным сродством ккислороду (Рис.
93).Рис. 93. Содержание в шве КСС элементов С, Si, Mn, Ni.Три точки измерения. КСС № 1: цилиндрическое сопло (слева),КСС № 2: конфузорное сопло (справа)1484.3. Исследование свойств сварных соединений труб при сварке впроизводственных условияхАвтоматическую сварку образцов контрольных сварных соединений(КСС) из труб диаметром 1420 мм с толщиной стенки 21,3 мм из стали К60производили на базе ОАО «Ленгазспецстрой» (Санкт-Петербург) прискорости ветра 3 м/с [47–48].Перечень образцов, выполненных при испытаниях:− Стыковые сварные соединения труб диаметром 1420 мм с толщинойстенки 21,3 мм из стали К60 в вертикальном неповоротном положении.Способ сварки: МП+АПИ, количество сварных соединений – 2 шт. (Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
