Неровный В.М. - Теория сварочных процессов (1043833), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Сварочная технологическая проба переменной жесткости ва образование холодных трещин За количественный показатель склонности к образованию холодных трещин принимают максимальную ширину сварнваемых элементов, при которой образовались трещины. Показатель устанавливают по двум одинаковым результатам испьпаний трех проб. За сопротивляемость образованию холодных трещин (о„в„.„) можно принять напряжения (рис.
12.63), при которых трещины Рис. 12.63, Схема расчета усалочиых поперечных сварочных напряжений о„в технологической пробе образуются в процессе нспытання проб. Расчет поперечных сварочных напряженнй по сеченням шва и околошовной зоны в пробе мОжнО Выполннть по приВеденнОму ннже Выражеиню, Опнсываю" щему нх распределение по осн Ох: Е 1 81 ад Пу = — — А — -В~16щ-я 226 х 23; (1+4«я/82) 8 ( «р пб 1 и' (12.79) 1+ т — —. где Š— модуль упругости, МПВ; 8/ — длина свариваемых элементов от центра шва до заделки, см; е — эксцентрнснтет (расстояние от центра сечения шва до середины сварнваемого листа по вертнкальной оси Ог), см; х — расстояние от расчетной точки до серелины листа по вертнкальной оси Ох, см (вверх от середнны лнста— значения г н е меньше нуля, вниз — больше нуля); б — толщина лисТа, См; би — ВЫСОТВ ШВВ, СМ," я — Эффсхтпвная МОШИОСТЬ НСТОЧНИКВ теплоты, Дж/с; и — скорость сваркн„см/с; п- термнческнй коэффициент, 1/ С; «р — объемная теплоемкосп, Дж/(см .'С) е 3 и е /2 — фазовая деформация шва н зоны термического влияния, % (см.
Рнс. 12.43, 6); бщ н бзгв — шиРина шва и зоны теРмнческого влияния, см; А, т н и — экспериментальные коэффициенты (приняты соответственно равнымн 1,0; 0,086; 0,37). Стандартный вариант испытаний предусматривает однопроходную сварку с притуплением кромок Р = 6/2, н по этому варнанту следует определшь сопротивляемость образованию холодных трещин (прха1В). Сварочная технолоеиче«кая проба «Тэнненв (ГОСТ 26388-84) представляет собой плоскнй прямоугольный образец толщиной 12...40 мм с продольной прорезью в центре, оформленной в виде У-образной разделки (рнс. 12.69). Образец сварнвают в свободном состоянии н выдерживают после сварки в течение 20 ч. Для применения пробы, как правило, используют только ручную дуговую сварку электроламп с покрытием н дуговую сварку в защитных газах.
Трепшны образуются в корневой части сварного соедннення в результате действня высоких усадочных напряжений. Обязательное условие работы пробы — наличие непровара в корке шва, который служит концентратором напряжений. Наличие трещин 682 Рне. 12.69.
Сварочная техиологнческая проба вуэккенн (прн толщине б = 12; 1б; 20 мм и высоте сварочного валика Ь = б мм; при б = 30; 40 мм и и = 8мм) выявлают различными методами контроля, в том числе протравлнваннем раствором кислоты с последующим изломом образца. При образовании трещин в качестве дополнительного сравннтельно-количественного показателя склонностн к образованию холодных трещин принимают процентное отношение суммарной длины трещины к длине шва или относительной площади трещины к площади продольного сечения шва. За количественный показатель стойкости против трещин также принимают температуру подогрева, при которой трещины уже не образуются.
Методы машинных и«питаний предусматривают замедленное разрушение сварных образцов. Прн испытаниях металл зоны термического влияния нлн металл шва доводится до образования холодных трещин под действнем напряжений От внешней длительно действующей постоянной нагрузки.
Серню образцов прн испытаниях нагружают различными постояннымн нагрузками непосред- 683 й0,1 20)х100хИЕ, ытуемая сталь 10(12)х100х)%, низкоуглероиистаи ственно после окончания сварки и выдерживают ивают их под нжрузкой в течение 20 ч. Результаты испытаний регистрируют в виде графика зависимости аз р р)зияющее напряжение — время разрушення (см. ис. 12.62). За .
р .. ). За сравнительный количественный показатель сон)ютнвляемостн металла сварных соединений образова~ию холодных трещин принимают мннимальное растягиваюшее напряжение От Внешней нагРУзки Ор щщ„пРН котором начинают образОВывать" ся трещины. Показателямн сопротивляемости трещинам, получаемыми с помощью машинных испытаний, оценнвиот только сопротивляемость металла сварных соединений образованию холодных трещин.
Их мОжнО использовать для сраВнения мате(ъналОВ и техиолОгическнх оценки стойкости проззв трещин сварных соединений конструкций, так как для оценки стойкостн против образования трещин необходимо учитывать действующие сварочные напряженна. г Рис. 12.70. Типы свв рных образцов и схемы нх нагружеиия по методу ЛТП2: а — толщина ! ...3 мм, изгиб рвснределеиной нагрузкой; 6, е — тщнцинв 8...20 мм (обратим со стьиовмм швом), четыре«точечный изгиб соответстве ц ш ерск вв; г — толщина 8...20 мм (обрвзцм с тавровым швом), консольный изгиб соотвектвеино вдоль н цо- 684 Маиод ДТП2 (ГОСТ 26388 — 84) предусматривает нспьгиние нескольких типов сварных образцов: плоских круглых толщиной 1...3 мм с диаметральным швом, жестко заделанных по контуру, распределенной нагрузкой по схеме изгиба; плоских прямоугольных толщиной 8...20 мм с поперечным или продольным швом по схеме чстырехточечного изгиба; тавровых толщнной 8...20 мм по схеме консольного изгиба (рис.
12.70). Разрушающие напряжения определяют приближенно по соотношениям теории упругости. Мвглод «Имиланлг» (ГОСТ 26388-84) предусматривает испьпание цилиндрического образца-Вонищи (импланта) с винпэвым надрезом, который монтируется в отверстие пластины н частично переплавляется наплавленным на пластнну сварным валиком (рнс, 12.71). Рис. 12.71. Образец (а), пластина под сварку (б) и схема ивгруженив образца (в) при испытаниях цо методу «Имплвнт» Сварочный термический цикл регулируют, изменяя погонную энергию сварки.
За стандартный принят цикл, характеризуемый временем охлвкдения от 800 до 500 'С (гйгз), равным 1О с. В процессе охлаждения в диапазоне температур 150...100 'С образцы нагружают постоянными растягивающнмн усилиями. Разрушшощне напряженна рассчнтывшот приближенно относительно поперечного сечения образца в надрезе без учета концентрации напряжений, Метод ЛТИЗ предусматривает моделирование (имитацию) сварочных термических или термодефармацнонных циклов в образцах основного металла (того же типа, чта используется при днлатометрических исследованиях), паслелующее их навадорожнвание н испытание на замедленное разрушение.
Испьпывают плоские образцы 1,5х!Ох 100 мм с боковым надрезом 02х 3 мм путем четырехточечного изгиба постоянным длительно действующим моментом (рис. 12.72). Под нагрузкой образцы выдерзкивают в течение 20 ч, Имнтацню сварочных циклов пронзволят прахоля- а 6 Рнс. !2.72. Образец (а) н схема нагруження (6) прн испытаниях на замедленное разрушение па методу ЛТПЗ шим электрическим током, наводарожнвание — электролипзческим способом, надрез после ншюдороживания — тонким наждачным кругом. За количественный показатель сопротивляемости замедленному разрушению принимают минимальное среднее напряжение, приволящее к образованию трещины в сеченин с надрезом (ОВ~Д.
Расчет разрушающего напряжения выполняют приближенно по соотношению для упругога натруженна бруса по схеме чистого изгиба. ПокаЗВТЕЛЬ Ор ш1д ИСПОЛЬЗ)лат ДЛЯ ОП,ЕНКН ВЛИЯНИЯ НССЛЕДУЕМЫХ фаКПЗРЭВ (состава, структуры, концентрации водорода и др.) на сопротивляемость замедленному разрушению, а следовательно, и их влияния на сопротивляемость образованию холодных трещин. 12.10.4. Способы повышении сопротивляемости сварных соединений легированных сталей образованию холодных трещин Способы предотвращения холодных трещин в сварных соединениях направлены на уменьшение нли устранение отрицательного действия основных факторов (обусловливающих их образование) путем: 1) регулирования структуры металла сварных соели- 68б пений; 2) сннження концентрации диффузионного водорода В шве; 3) уменьшения уровня сварочных напряжений.
В соответствии с этим различают способы: металлургические, технологические н конструкционные. Металлургические спосебы предотвращения холодных трещин направлены на регулирование структуры мегалла сварных соединений путем рационального выбора химнческого состава оснавнапз металла и сварочных материалов. Желательно иметь в нх составе минимальное содержание углерода и легирующих элементов, ПОВышающнх прОкалиВаемасть сталей, Однаврсменно абеспе" чивая требуемые механические свойства шва и зоны термического Влияния. 0)зиентнром для этОГО может служить соотношение (12.78) для расчета Сз„,.
Технологические способы предотвращения холодных трещин предусматривают регулирование структуры металл» сварных соединений путем рационального выбора теплового режима сварки. Для этого используют индивидуальна или совместно следующие методы'. 1) повышение удельной погонной энергии ф(гб) ло максимальна допусгимога значения (прн условии качественного формирования шва с размерами, соответствующими стандартам); 2) предварительный (Т„„) и сощтствующий (Тсп) пологревы; послесварочный нагрев (Т„„); термическую обработку — высокий отпуск.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
