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

-А А

Рис.

6.16. Технологическая сварочная проба «Тэккен»

МОЖНО разделить на- пробы лабораторного и отраслевого назначения. Первые дают сравнительную оценку материалам или технологическим вариантам безотносительно к определенному виду сварных конструкций. Они служат для рассортировки материалов и исследования влияния различных факторов на склонность к трещинам. Пробы отраслевого назначения позволяют получать прикладную оценку материалов в условиях максимально приближенных к конструктивным, технологическим и климатическим условиям изготовления сварных конструкций определенного вида. С их помощью выбирают материалы и технологию, обеспечивающие стойкость сварных соединений против трещин.

Проба СЭВ-I9XT

(ГОСТ 26388-84) - набор трех плоских прямоугольных составных образцов толщиной 12-40 мм с различной общей длиной свариваемых элементов 100, 150 и 300 мм, жестко закрепленных по концам (рис. 6.15). Для закрепления образцов к ним предварительно привариваются специальные концевики. Перед сваркой образцы закрепляются в зажимном приспособлении, представляющем массивную плиту с прорезями, в которые помещаются концевики и закрепляются прижимными болтами. Сварка пробы выполняется однопроходным швом одновременно всех трех образцов. После сварки проба выдерживается в закрепленном • состоянии в течение 20 ч. После освобождения пробы из приспособления в ее образцах выявляются холодные трещины различными видами контроля, в том числе путем травления поверхности и корня шва и зоны термического влияния 5%-ным водным раствором азотной кислоты. После просушки образцы разрушают. Протравленные части излома, выявленные визуальным осмотром с помощью лупы с увеличением X 3, принимают за образовавшиеся при испытании трещины.

За количественный показатель склонности к холодным трещинам принимают максимальную длину свариваемых элементов, в которых образовались трещины. Показатель устанавливают по двум одинаковым результатам испытаний трех проб.

Проба «Тэккен» (ГОСТ 26388-84) - плоский прямоугольный образец толщиной 12-40 мм с продольной прорезью в центре, оформленной в виде У-образной разделки (рис. 6.16). Образец сваривается в свободном состоянии и выдерживается после сварки 20 ч. Применение пробы, как правило, ограничи-

Рис. 6.17. Технологическая сварочная проба ЦНИИТС

вается сваркой ручной покрытыми электродами и в защитных газах. Трещины образуются в корневой части сварного соединения в результате действия высоких усадочных напряжений. Обязательное условие работы пробы - наличие непровара в корне шва, который служит концентратором напряжений. Наличие трещин выявляется различными методами контроля, в том числе и протравливанием раствором кислоты с последующим изломом образца.

При образовании трещин в качестве дополнительного сравнительно-количественного показателя принимают процентное отношение суммарной длины трещины к длине шва или площадь трещины к площади сечения шва. За количественный показатель стойкости против трещин принимают температуру подогрева, при которой уже не образуется трещин.

Проба ЦНИИТС [5, 8] имеет отраслевое назначение применительно к судостроению. Представляет собой натурный образец, воспроизводящий многослойное стыковое соединение судовых корпусных конструкций (рис. 6.17). Сварку пробы выполняют по технологии, принятой при производстве подобного рода конструкций. Через сутки после сварки проба с помощью анодно-механической резки разрезается на заготовки для изготовления из них продольных, послойных и поперечных шлифов. Шлифы после травления исследуют визуально с помощью лупы с увеличением ХЗ на наличие трещин.

Количественным показателем стойкости сварных соединений против трещин служит численное значение начальной температуры пробы перед сваркой, начиная с -25 °С, при которой уже не образуются трещины.

6.4.2.3. Методы специализированных механических испытаний сварных образцов. Методы специализированных механических испытаний сварных образцов (или «машинные» методы) основаны на доведении зоны металла термического влияния или металла шва до образования холодных трещин под действием напряжений от внешней длительно действующей постоянной нагрузки [8]. При испытаниях серию образцов нагружают различными по величине нагрузками непосредственно после окончания сварки и выдерживают их под нагрузкой в течение 20 ч. За сравнительный количественный показатель сопротивляемости металла сварных соединений трещинам принимают минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки сгр. min, при которой начинают образовываться трещины.

Показатели сопротивляемости трещинам, получаемые с помощью машинных испытаний, оценивают только технологическую прочность металла сварных соединений. Они могут использоваться для сравнения материалов и технологических вариантов сварки, однако они не применимы непосредственно для оценки стойкости против трещин сварных соединений кон-

8{20)m0>f100 испытываепая стань

10(12) к 100КО /низкоуглеродистап Z , сталь

Рис. 6.18. Образцы и схема нагружеиия при испытании по методу ЛТП2-3: а - толщины 1-3 мм, изгиб распределенной нагрузкой: б, в - толщинь[ 8-20 мм, четырехточечиый изгиб вдоль шва и поперек шва соответственно; г - толщины 8-

20 мм, консольный изгиб

струкций, так как для оценки стойкости необходим учет величины действующих сварочных напряжений.

Метод ЛТП2 (ГОСТ 26388-84) предусматривает испытание нескольких типов сварных образцов: плоских круглых толщиной 1-3 мм с диаметральным швом по схеме изгиба, жестко заделанной по контуру пластинки распределенной нагрузкой, плоских прямоугольных толщиной 8-20 мм с поперечным или продольным швом по схеме четырехточечного изгиба, тавровых толщиной 8-20 мм по схеме консольного изгиба (рис. 6.18). Разрушающие напряжения определяют приближенно по соотношениям теории упругости:

для плоских круглых образцов

Сх(у) = 0,12 (-у р = 0.0044МПа;