Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 82
Текст из файла (страница 82)
11), в которых специально повышены деформации изгиба в плоскости образца (проба ЛТП, а также пробы № 1 — 3 (рис. 11) приняты странами — членами СЭВ к включению в национальные стандарты']. Проба ЛТП представляет собой набор образцов — пластин различной ширины (в), которые подлежат проплавлению 'или сварке однопроходным швом с полным проваром листа по направлению от края к середине, причем все образцы пробы должны свариваться в свободном, незакрепленном состоянии. Следует начинать сварку с пластины максимальной ширины (150 — 200 мм).
Уменьшая ширину Ь образца в диапазоне Ь „„(рис. 11, г), усиливают изгиб сварвваемых частей образца в его плоскости и темп деформации шва а в ТИХ согласно зависимости я (Ь). ' СЭВ. РС 3641 — 72. Сварка. Испытание металла щва на стойкость против образования кристаллизационных трещин при сварке сталей. Технологические пробы. 1. Методы оценки стойкости против образования горячих трещин (ГТ) в процессе кристаллизации при сварке )тз по пор. Метод Критерий Назначение Приближенная количественная оценка сплавов Расчет степени склонности сплава к образованию ГТ по химическому составу Эквивалент углерода С„„,% Количество б — Ре% для аустенитиых сталей Количество равновесной звтектики НЧ % Качественная (а), полу- количественная (б — г) и количественная (д) оценка сплавов Сварка образцов лабораторных технологических проб а) Наличие ГТ при сварке проб б) Частота образования ГТ в) Относительная длина ГТ г) Критическая сиорость сварии д) Критический размер образца пробы Количественная оценив сплавов Количественная оценка сплавов и технологических вариантов сварки Не рекомендуется Критическая скорость растяжения Критический темп растяжения Деформирование шва в процессе его кристаллизации при сварке Критическая деформация Критическое напряже- ние То же Сварка образцов отраслевых проб Допустимые условия Выбор сварки, при которых не сварки образуются ГТ технологии Оценка стойкости конструкции против ГТ при сварке в заданных усло- виях разность между действительным и допустимым показателями сопротивляемости ГТ для данной конструиции Определение запаса сопротивляемости металла ГТ при сварке кон- струкции В пробе ЛТП значительно регулируется темп деформации шва, в связи с чем она пригодна для оценки сварочных материалов с повышенной стойкостью против трещин.
Ее используют для листов толщиной 2 — 15 мм, а также для труб малых диаметров (4). Критерий этой пробы сравним лишь при неизменном термическом цикле сварки и химическом составе образца. Лихайскую пробу (см. рнс. 11, б) применяют в США при испытании листов больших толщин. Образцы одной серии отличаются длиной прорезей, выполняемых для уменьшения жесткости образцов. В центре образца вырезают щель„в которую производят наплавку в один слой. Сопротивление металла шва образованию горячих трещин оценивают по максимальной длине а прорези, при которой в шве еще нет трещин, Сравнение Ширина образца, при которой начинают возникать трещины, считается критической (Ь„ ) и является сравнительным критерием. Она пропорциональнассп— — асв при д/о = сопз1.
Чем больше Ь„, тем меньше сопротивляемость трещинам. Поскольку функция сс = )"(Ь) (см. рис. 11, г) имеет максимум, снижать ширину образца пробы следует лишь до этого максимума, имеющего место на образцах шириной 30 — 40 мм. 404 405 Технологическая прочность л!еталлов при сварке этих проб показало 120), что проба ЛТП является более чувствительной и менее трудоемкой. Проба ИМЕТ (см. рис. 11, в) предназначена для испытаний тонколистового металла (1 — 3 мм). Горячая трещина образуется от надреза. В качестве критерия сопротивления образованию горячих трещин принята максимальная длина и шва до надреза, при которой в шве нет трещины. Общие недостатки этих проб — незначительные напряжения ниже ТИХ! и непригодность для многослойной сварки. Пробы следует использовать прн отсутствии машин, описанных ниже„или при невозможности их использования, Оценка по наличию, частоте образования и длине трещин предусматривает сварку образцов жестких проб (рис.
12), выявление наличия трещин, определение их частоты в шве или ОШЗ, а также протяженности с целью оценки сварочных Рнс. 11. Образцы проб для определения сопротивляемости сплавов образова' нию горячих трещин при сварке по критическому размеру пробы: а — проба ЛТП МВТУ; б — Лихайскзя проба; в — проба ИМЕТ; в — влияние ширины образца пробы на темй деформации в ТИХ на базе к — х материалов или режимов сварки. Эти критерии рекомендуются для сплавов с недостаточной технологической прочностью. С помощью этих проб можно отбраковать как сплавы, так и технологические режимы сварки. Недостаток всех проб втой группы — большая металлоемкость н трудоемкость, а также малая чувствительность к образованию горячих трещин.
Большей чувствительностью обладают пробы, при сварке образцов которых изменяется темп деформации по длине шва. К ним относятся пробы: крестовая, ХК(. и др. (рис. 13), Дальнейшее совершенствование проб с переменным темпом деформации по длине шва связано с применением внешнего силового деформирования (см, машинные методы). Оценка по критическому режиму сварки предусматривает сварку одного из образцов жестких проб (см. рнс. 12) с последовательным возрастанием скорости сварки, что неизбежно приводит к образованию горячих трещин для большинства сплавов, Значение скорости, при которой для данного сплава возникают трещины, принимается за критерий окр Этот критерий достоверен, если соблюдается его пропорциональность истинному критерию ян — сс,„, что имеет место лишь длн сплавов, близких по составу.
Кроме того, при этом методе оценки количественно нельзя измерить технологическую прочность на скоростях сварки меньше критических. Он пригоден лишь для определения диапазона режимов без трещин. Оценка технологической п1ззчности машинными методами. Для оценки используют два критерия: критическую скорость и темп растяжения шва. Оценка по критической скорости растяжения предложена в МВТУ нм.
Баумана Н, Н, Прохоровым. Этот метод предусматривает сварку на неизменном ре- Технологическая прочность в процессе кристаллизации жиме серии образцов в условиях растяжения с помощью машины кристаллизующегося шва. Скорость растяжения оценивают по относительному движению захватов; ее изменяют дискретно от образца к образцу с целью выявления кри- Рис. 12. Лабораторные пробы для оценки склонности швов к образованию горячих трещин нрн сварке; пробы: № ! — жесткий сты:, № 2 — жесткий тавр, № 3 — с многослойной наплавкой, № 4— с заваркой оюли, Ж 5 — «вварыш», № 6 — Пеллини; ! — контрольный шов; 2— связующий шов Рис.
13. Образцы проб, применяемь!х для оценки склонности сплавов к образо- ванию горячих трещин по относительной длине трещин, при сварке которых обеспечивается переменный темп деформации по длине шва: № ! — крестовав нахлесточнвн проба; № 2 — проба Холдкрофт !«рыбий скелет»); № 3— проба !Ч к1. тнческого значения, при котором исчерпывается пластичность шва и периоди- чески появляются горячие трещины: ыкр ~н «в где Лко — пеРемещение в ТИХ, пРиводЯщее к обРазованию тРещнны; гн — (ив время нахождения металла шва в ТИХ, Рис. 14. Схемы сменных приспособлений к машине ЛТП1-1О (а) и эскизы образ / — сварнваемые образцы; Г н 3 — захваты; а — ходовой вннт механизма растяжения ма рнтель перемещений; 8 — токопопвойы; У вЂ” имитатор термнческого цикла сварки; 70 пов (б), используемых при испытаниях. шаны; 8 — червячное колесо мехаянзма растяжения; 6 — сварочная головка; 7 — измеИпифт; 71 — шарннр; 7з — пружнна; 78 — корпус машнны 409 Технологическая прочность в процессе кристаллизации 408 Технологическая прочность металлов при сварке Показатель о,„ пригоден для сравнительной количественной оценки сплавов различного состава при неизменном термическом цикле сварки.
В настоящее время этот метод широко используют в СССР и странах СЭВ. Однако значения условного показателя о„р, полученные при сварке с разными термическими циклами (на разных режимах), не подлежат сравнению, так как при этом изменяется коэффициент пропорциональности между значениями ан — а,, и о, . В этих условиях необходимо оценивать технологическую прочность абсолютным критерием — критическим темпом деформации, который предложен в работе !31), В условиях нарастания перемещений Ь по линейному закону в ТИХ он равен отношению критической величины перемещения кромок свариьземых элементов в ТИХ к величине этого интервала ЬТтнх: бхр бхрЯ1тнх охр гсхр. '1Ттях бТтях?бгтих ьзтях Критический темп растяжения зааиснт лишь от пластичности шва и ТИХ и пригоден для сравнения независимо от условий испытания при его определении.
Его вге шире применяют для оценки технологической прочности в различных условиях сварки. Метод оценки, где используется этот критерий, получил индекс ЛТП!. Он предусматривает проведение испытаний с помощью специальных испытательных машин, которые должны иметь силовой привод значительной жест- ности, обеспечивающий постоянство скорости растяжения и ее изменение в пределах 0,5 — 25 мм?мин с шагом 5ца. Силовой механизм должен совмещаться с механизмами для сварки. Для этих целей используют машины ЛТП1-4 и ЛТП!-6, созданные в МВТУ 122), ИМЕТ вЂ” ЦНИИЧМ 14] и др.
Перспективно применение унифицированных машин. К ним относится машина ЛТП1-10, механизм растяжения которой (усилием 15 тс) может иметь как ступенчатую регулировку скорости растяжения, так и бесступенчатую (в случае комплектации ее тиристорным электроприводом типа ПТЗР с обратной связью). Машина имеет электромагнитную муфту для точного дозирования деформации в ТИХ, силоизмерительное устройство и восемь сменных приспособлений, позволяющих производить испытания швов, полученных дуговой и электрошлаковой сваркой по всем известным методикам и схемам нагружения. Приспособления 1 — д (рис, !4) предназначены для расгяжения шва при сварке стыковых (!), тавровых (3) или трубчатых образцов с дискретно или непрерывно уменьшающейся скоростью растяжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
