Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

в качестве интегрального критерия режима, учитывающего величину отдельных параметров сварки (сила тока, напряжение на дуге, скорость сварки), предложен критерий rq-v [квт-м/с], каждый сомножитель которого по мере увеличения оказывает негативное влияние на сопротивляемость ГТ при сварке. Его физический смысл - энерговложение на секундную длину плва. С помощью указанного критерия выявлена типовая зависимость Bup = f(r), представленная на рис. 6.7. В по-1УЛ0гарифмических координатах она имеет линейный характер, подтвержденный при испытаниях многих марок сталей и сплавов на никелевой и алюминиевой основе

Максимум сопротивляемости ГТ имеет место при сварке в оптимальных режимах .о, обусловливающих минимальный угол срастания столбчатых кристаллитов в центре шва При ri<Ro показатель снижается, так как в центре шва формируется осевой кристаллит, увеличивающий угол срастания между осевым и боковым кристаллитами. При r,>ro Внр снижается в результате удлинения сварочной ванны.

При изменении химического состава сплавов изменяется величина максимума функции Вкр

н интенсивность ее уменьшения по шкале аргумента r, измеряемой углом а наклона функции Вкр(Я) к оси абсцисс, характеризующим чувствительность сплавов к изменению режима сварки

АВ АВ „

tg а =-= -= л D,

AR IgRJRo

где Kr - коэффициент чувствительности сплавов к изменению режима сварки.

В связи с тем, что положение максимума на рис. 6.7 характеризует сопротивляемость ГТ при однотипной схеме кристаллизации, изменение показате.ця Вкр на нисходящей части функции записывается следующей формулой;

Рис 6 7 Схема изменения показателя сопротивляемости ГТ металла шва (а) и eio структуры (б) при варьирова

НИИ режимов сварки {qv) I, II, / -различный химсостав ме

талла шва / - шов с осевым кристаллитом 2 - шов с изгибом кристаллитов 3 - шов с разветвленным стыком вершин кри сталлитов 4 - шов с плоским стыком верш-iH кристаллитов

Вкр (Ri) = -BKpfio) Ig -

Составляющая BpiRo) оценивает сопротивляемость обусловленную химическим составом сплава, на оптимальном режиме

сварки, a составляющая Klg----убыль ее для режима Ri-

Для полной оценки сплавов рекомендуется величину Bhp(-Ro) рассчитывать по статистическим зависимостям, а значение коэффициента К определять экспериментально на двух режимах. Тогда по величине BKp{Ri) можно прогнозировать уровень сопротивляемости образованию ГТ во всем диапазоне высокопроизводительных режимов сварки.

6.3.2.3. Оценка склонности к образованию ГТ с помощью технологических проб. При испытаниях с помощью проб на металл воздействуют деформации от усадки шва и формоизмене-

Рис. 6 8. Схемы конструкции образцов технологических проб;

а - с круговым швом; б - таврового, в - с переменной шириной пластии; в, г - со швом в канавку

ния свариваемых образцов. Специальная конструкция и технология сварки образцов обусловливают повышенные темпы высокотемпературной деформации. Некоторые схемы технологических проб приведены на рис. 6.8.

Образец с круговым швом изготавливается из листового металла в виде квадратной пластины с отверстием. Прн толщине листов >25 мм применяют составную пластину из четырех пластин, соединенных монтажным швом, с проточкой под круговой шов. Испытуемым является круговой шов или наплавка в круговую канавку.

Образцы с варьируемой шириной применяют в виде комплекта из серий, отличающихся по ширине в пределах от 40 до 200 мм для дуговой сварки и от 10 до 40 мм для лучевой сварки независимо от толщины.

Тавровый образец изготовляется из двух пластин 150X300 и 75X300 толщиной 15--30 мм, соединяемых под прямым углом с помощью двух косынок и монтажных швов. Испытуемый шов сваривают в положении «в тавр» или в «лодочку».

Образец с канавками изготавливается из пластин толщиной >40 мм. При толщине <60 мм он приваривается к жест-

кой плите по флангам швом с катетом 20 мм. Канавки изготавливают с шагом 100 мм. При толщине образца >70 мм канавки выполняют с двух сторон, они могут иметь форму пазов; при этом испытания относят к сварке по щелевой разделке.

Сварка образцов проб производится на минимальных скоростях, указанных в п. 6.3.1.5.

При наличии ГТ металл сварного соединения считают склонным к образованию трещин, а степень склонности определяют относительными коэффициентами длины ГТ, площади ГТ по отношению к шву, а также коэффициентом периодичности - числом трещин на единице длины шва.

При отсутствии ГТ в швах, выполненных на рекомендованных скоростях и режимах сварки (а для образцов с переменной шириной-на образцах максимальной ширины Йтах Пб-

реходят к сварке более узких образцов либо к применению режимов с увеличенной скоростью сварки и соответственно мощностью дуги для сохранения постоянной высоты шва до появления ГТ.

Степень стойкости оценивают по коэффициенту критической

ширины 4 = (1--~-)• 100 % и критической скорости сварки.

Чем больше эти коэффициенты, тем выше стойкость против ГТ для сравниваемых составов шва.

Скорость сварки меняют в пределах качественного формирования шва. При отсутствии ГТ на всех режимах и образцах любой ширины металл сварного соединения считают стойким против ГТ.

6.3.2.4. Расчетно-экспериментальный метод оценки стойкости против ГТ. Метод имеет два вида: детерминированный и вероятностный. При детерминированной оценке находят функцию Вкр() путем применения расчетных или машинных методов, а также функцию В • {R) применительно к одной из конструкций технологических проб, описанных в п. 6.3.1.6, адекватной по геометрической жесткости исследуемой конструкции сварного узла. Затем по значениям Ктт определяют область режимов {Rmiti-i?max, где Кгт>0 И нб могут возникать ГТ при принятом химическом составе шва.

с Igfv

Рис. 6.9. Соотношение между критическим темпом растяжения Вр и темпом деформации шва В в пробе с круговым швом при

варьировании критерия режима qv: область АВ-ГТ нет; область ВС - ГТ есть; ГТ ~ вероятность образования ГТ при действии возмущений; о, и о - дисперсия В.р и В соответственно