Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3

При испытании гладких образцов из этих сталей пределы текучести, прочности и выносливости повышаются, а относительное удлинение и поперечное сужение понижаются, У других металлов, например алюминиевых и титановых сплавов, аустенитных сталей, эта тенденция выражена слабо и заметна лишь при весьма низких
...
При переходе от вязкого разрушения металла к хрупкому изменяются внешний вид поверхности излома, глубина пластически деформированного слоя металла от поверхности разрушения и как следствие работа пластической деформации металла
...
При испытании гладких образцов из этих сталей пределы текучести, прочности и выносливости повышаются, а относительное удлинение и поперечное сужение понижаются, У других металлов, например алюминиевых и титановых сплавов, аустенитных сталей, эта тенденция выражена слабо и заметна лишь при весьма низких
...
При переходе от вязкого разрушения металла к хрупкому изменяются внешний вид поверхности излома, глубина пластически деформированного слоя металла от поверхности разрушения и как следствие работа пластической деформации металла
...
Критическая температура хрупкости низкоуглеродистых сталей по сравнению с критической температурой низколегированных сталей, как правило, более высокая
...
ОЦЕНКА СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Для оценки свойств сварных соединений и элементов сварных конструкций при пониженных температурах применяют многочисленные методы и критерии, в том числе и стандартизованные
...
В частности, различают методы, с помощью |которых определяется способность металла сопротивляться началу разрушения, и методы, с помощью которых оценивают свойства металла в процессе распространения трещины
...
Критерии классифицируют также по роду регистрируемой величины, разделяя, например, их на критерии, связанные с напряжениями, деформацией, перемещением или затраченной энергией
...
Основные критерии, используемые для оценки свойств основного металла и сварных соединений в связи с их хладостойкостью Критерий Условное обозначение Силовые критерии Разрушающая сила или Рр, кгс
...
Зависимость предела текучести от, среднего разрушающего напряжения ар и процента волокнистости излома В от температуры разрушение может продолжаться по основному металлу и за пределами зоны с низкой сопротивляемостью разрушению
...
Основные критерии, используемые для оценки свойств основного металла и сварных соединений в связи с их хладостойкостью Критерий Условное обозначение Силовые критерии Разрушающая сила или Рр, кгс
...
Зависимость предела текучести от, среднего разрушающего напряжения ар и процента волокнистости излома В от температуры разрушение может продолжаться по основному металлу и за пределами зоны с низкой сопротивляемостью разрушению
...
Если сварную конструкцию изготовляют из проката определенной толщины, то получить сварные соединения большей толщины либо невозможно, либо нецелесообразно вследствие изменения условий сварки
...
По известным в механике разрушения формулам на линейном участке ОЕ диаграммы подсчитывают коэффициент К интенсивности напряжений как линейную функцию от Д или
...
Критический коэффициент интенсивности деформаций зависит как от свойств металла вблизи концентратора, в частности, от разрушающей максимальной деформации
...
Первоначально концепция критического раскрытия бс разрабатывалась на узких надрезах и предусматривала непосредственное определение раскрытия конца надреза
...
Переход от надрезов к трещинам сделал невозможным непосредственное определение истинного критического раскрытия бс, и оно было фактически заменено условной величиной перемещения Лс
...
Критерий Др можно использовать для определения запаса пластичности углового шва или для сравнительной оценки между собой свойств наплавленного металла, рациональности режимов сварки или термической обработки
...
Первоначально концепция критического раскрытия бс разрабатывалась на узких надрезах и предусматривала непосредственное определение раскрытия конца надреза
...
Переход от надрезов к трещинам сделал невозможным непосредственное определение истинного критического раскрытия бс, и оно было фактически заменено условной величиной перемещения Лс
...
Для определения свой с д ств металла околошовных зон и шва широко применяют испытания на ударный и статический изгиб призматических образцов размером
...
Существуют методы, в которых испытывается серия образцов с разными радиусами надреза или испытания проводятся с последовательным увеличением энергии маятника с тем, чтобы путем построения диаграмм разделить работу на две составляющие А
...
Для определения свой с д ств металла околошовных зон и шва широко применяют испытания на ударный и статический изгиб призматических образцов размером
...
При хрупких разрушениях образцов эти методы неточны, а при вязких размер зоны пластических деформаций в реальном конструктивном элементе может превосходить в несколько раз размер зоны пластических деформаций в образце
...
В обоих случаях размер образца должен быть таким, чтобы зона пластических деформаций у конца трещины соответствовала размеру зоны в натуральном массиве металла или в листе больших размеров
...
Распределение пластических деформаций от края трещины в глубину металла Сопротивляемость металла быстрому динамическому распространению трещины количественно может быть оценена по работе
...
Современные способы сварки и применяемые сварочные материалы обеспечивают получение наплавленного металла, не уступающего по хладостойкости основному металлу аналогичного химического состава, а в некоторых случаях даже превосходящего по своим свойствам основной металл
...
Однако при сварке имеется ряд факторов, таких как условия производства сварочных работ, качество сварочных материалов, защита расплавленного металла, термомеханическое воздействие сварки на металл, геометрическая форма соединений и другие, недостаточное внимание к которым может привести к резкому ухудшению свойств металла и снижению хладостойкости сварных конструкций
...
Практически все случаи хрупких разрушений сварных соединений и конструкций, имевших место при низких температурах, связаны либо с низким качеством исходного основного металла, либо с нарушением правил технологии производства сварных конструкций и конструктивного оформления сварных узлов
...
Влияние сварки на свойства сварных соединений, эксплуатируемых при низких температурах, многообразно, оно может изменяться в широких пределах и поэтому в большинстве случаев не поддается конкретному количественному выражению
...
Образование хрупких зон в сварных швах под влиянием изменения химического состава металла шва по сравнению с основным металлом за счет нерационального легирования или загрязнения металла вредными примесями и газами
...
Образование хрупких при низких температурах околошовных зон за счет термического влияния сварки — быстрого охлаждения, роста зерна, структурных изменений
...
Например, на хладноломкость металла в зоне крупного зерна электрошлаковых соединений влияние оказывают степень раскисленности, содержание фосфора и серы, способ получения заготовки
...
По количеству хрупких разрушений, зарегистрированных в сварных конструкциях при низких температурах, на первом месте находятся разрушения, возникшие от концентраторов, расположенных в зоне сварки, где протекали значительные пластические деформации, возникали остаточные растягивающие напряжения и происходило старение металла
...
Значительная часть хрупких разрушений была вызвана усталостными трещинами, явившимися разультатом неудовлетворительного конструктивного оформления соединений, в сочетании с низкой сопротивляемостью основного металла распространению хрупких разрушений
...
Некоторая часть разрушений зарегистрирована как возникшая от участков металла с низкими пластическими свойствами по причине загрязнения металла и его плохой защиты в нагретом состоянии
...
В статически нагруженных объектах разрушения появлялись преимущественно при резком понижении температуры, когда вследствие неодновременного охлаждения конструкции возникали дополнительные напряжения
...
Распространение разрушений за пределы зон пластических деформаций, где влияние сварки практически отсутствовало, происходило обычно вследствие низких механических свойств основного металла
...
Типичные примеры неудовлетворительного оформления сварных соединений, которые неоднократно являлись очагами разрушений при низких температурах, представлены на рис
...
Такие операции не только устраняют отрицательные последствия влияния сварки на структуру металла в зоне сварных соединений, но и улучшают свойства основного металла
...
Высокий отпуск является эффективным средством, позволяющим восстановить пластические свойства металла, утраченные в результате протекания пластических деформаций и старения металла в кон —
...
Конструктивное оформление отдельных элементов, уменьшающее как концентрацию собственных деформаций в процессе сварки, так и концентрацию рабочих напряжений в процессе эксплуатации конструкции
...
Такие операции не только устраняют отрицательные последствия влияния сварки на структуру металла в зоне сварных соединений, но и улучшают свойства основного металла
...
Это упрочнение стабильно во времени, и поэтому свойства, полученные по результатам кратковременных механических испытаний, справедливы и для длительного нагружения металла конструкции в эксплуатации
...
Так как пластическая деформация локализуется скольжением внутри зерен, то разрушение носит внутризеренный характер и для большинства конструкционных материалов сопровождается заметной деформацией при разрыве
...
С ростом температуры повышается тепловая энергия колебания атомов и снижается прочность межатомных связей, что приводит и к снижению прочности металлов
...
Легирование перлитных сталей в первую очередь хромом, молибденом и ванадием несколько повышает их прочностные характеристики, делая возможной длительную эксплуатацию до
...
С ростом температуры увеличивается интенсивность диффузионных процессов в металле, что делает его наклепанное состояние нестабильным и приводит к разупрочнению и восстановлению исходных свойств
...
Развитие процессов возврата приводит к влиянию скорости нагружения на свойства металла, проявляющемуся в снижении его прочности с уменьшением скорости деформации и изменении
...
Процессом, родственным ползучести, является релаксация, приводящая к переходу упругой деформации в пластическую при условии постоянства суммарной деформации нагруженного элемента
...
Протекание процесса высокотемпературной ползучести во времени приводит к исчерпанию деформационной способности и разрушению материала, закономерности поведения которого определяются зависимостями длительной прочности и пластичности
...
Для получения достоверных данных такой экстраполяции максимальная длительность испытаний должна быть не менее чем на порядок меньше расчетного срока службы
...
Основной расчетной характеристикой прочности металла и сварных соединений при высоких температурах является предел длительной прочности адп, соответствующий напряжению, вызывающему разрушение при данной температуре за расчетный срок службы
...
Подобная параметрическая обработка позволяет приближенно оценить предел длительной прочности за заданный срок службы в определенном интервале температур
...
С повышением температуры до Тг и уменьшением скорости деформации наблюдается переход к межзеренному излому, сопровождаемый снижением пластичности до определенного значения, В координатах
...
С повышением легирования и прочности стали или сплава, ростом зерна и при наклепе снижение пластичности в температурном интервале хрупкости становится все более заметным
...
Для сварных соединений, в связи с практической невозможностью исключения в них концентраторов, закономерности изменения длительной пластичности необходимо изучать особо тщательно
...
Его стабильность во времени, определяемая степенью развития процесса коагуляции упрочняющихся фаз, оценивается по результатам испытания образцов после старения разной длительности при высоких температурах
...
Примерами малоциклового повреждения сварных узлов являются разрушения штуцерных соединений труб с коллекторами котлов, мест приварки ранжирующих элементов к трубам
...
Для большинства из них основными являются показатели стабильности свойств и длительной прочности и пластичности, определяющие вероятность разрушения данного узла за срок
...
Его стабильность во времени, определяемая степенью развития процесса коагуляции упрочняющихся фаз, оценивается по результатам испытания образцов после старения разной длительности при высоких температурах
...
При высоких температурах изменение структуры и свойств отдельных зон соединения, обусловленное сваркой, проявляется заметнее, чем при нормальной температуре
...
С повышением жесткости соединения, например при переходе от наплавки на кромку к сварке многослойного стыкового шва, прочность шва в исходном состоянии, обусловленная его высокотемпературным наклепом при воздействии термодеформационного цикла сварки, заметно возрастает
...
Их большая прочность сохраняется до температур интенсивного разупрочнения, что в условиях типовых скоростей деформирования при испытаниях составляет около
...
Большая прочность сварных швов за счет их развитой субструктуры по сравнению с основным металлом сохраняется и после термической обработки по режиму отпуска для перлитных и стабилизации для аустенитных сталей
...
Резкое уменьшение его прочности связано со снятием эффекта наклепа при нормализации, а также обусловлено меньшим содержанием углерода в шве по сравнению с основным металлом
...
Швы в исходном состоянии имеют повышенный разброс точек на кривой длительной прочности и низкую пластичность при сравнительно малом времени до разрушения
...
Хотя труба в этом случае также разрушается преимущественно в околошовной зоне, но разрушение не сопровождается падением пластичности, как для отпущенных труб
...
В соединениях теплоустойчивых и жаропрочных высокохромистых сталей наиболее вероятно преждевременное разрушение в участке зоны термического влияния, нагреваемом при сварке в межкритическом интервале температур
...
Хотя труба в этом случае также разрушается преимущественно в околошовной зоне, но разрушение не сопровождается падением пластичности, как для отпущенных труб
...
Общие закономерности поведения механически неоднородных сварных соединений при высоких температурах могут быть поняты при анализе особенностей деформации образца с мягкой прослойкой
...
При его нагружении сопротивление пластической деформации зависит не только от свойств металла прослойки, но и от ее размеров, степени неоднородности и компактности сечения
...
В условиях ползучести длительная прочность и пластичность сварных соединений с мягкой прослойкой на стадиях внутризеренного и межзеренного разрушения будут разными
...
Общие закономерности поведения механически неоднородных сварных соединений при высоких температурах могут быть поняты при анализе особенностей деформации образца с мягкой прослойкой
...
При его нагружении сопротивление пластической деформации зависит не только от свойств металла прослойки, но и от ее размеров, степени неоднородности и компактности сечения
...
В условиях ползучести длительная прочность и пластичность сварных соединений с мягкой прослойкой на стадиях внутризеренного и межзеренного разрушения будут разными
...
Хотя в период, охваченный испытаниями, наименьшую прочность показали образцы отожженного состояния, а наибольшую низкоотпущенные образцы, с повышением времени до разрушения кривые сближаются и при экстраполяции на
...
Поэтому при наличии в таких сварных соединениях концентратора напряжений может наступить их преждевременное разрушение, В отличие от этого отожженные малопрочные образцы
...
Хотя в период, охваченный испытаниями, наименьшую прочность показали образцы отожженного состояния, а наибольшую низкоотпущенные образцы, с повышением времени до разрушения кривые сближаются и при экстраполяции на
...
Опыт эксплуатации подтверждает повышенное развитие трещин у стыков хромомолибденованадиевых сталей, не подвергающихся отпуску, именно в первый период эксплуатации
...
Для высокотемпературных установок характерны периодические пуски и остановы, во время которых в зонах концентрации возможны дополнительные пластические деформации из
...
Такое проявление эффекта малоцикловой усталости при высоких температурах в отличие от комнатной при оценке повреждаемости требует одновременного учета ее накопления за счет механизмов усталости и ползучести
...
По условию формирования сварного соединения его различные зоны в исходном состоянии имеют неравновесную структуру с высокой степенью пересыщенности твердого раствора и большой плотностью структурных несовершенств
...
Во время последующих высокотемпературных выдержек такое структурное состояние является нестабильным и подвержено значительному изменению, сопровождающемуся и существенным изменением свойств
...
Хотя термическая обработка заметно снижает степень структурной неравновесности разных зон соединения, она тем не менее не восстанавливает полностью структуру и свойства сварного соединения до уровня свойств основного металла
...
Если сталь не содержит энергичных карбидообразующих элементов, то с увеличением температуры и длительности выдержки твердость участка перегрева постепенно снижается
...
При наличии в стали таких элементов как ванадий, титан и ниобий, на начальной стадии старения твердость растет тем заметнее, чем выше содержание этих элементов
...
Для перлитных сталей оно обычно приводит к повышению переходной температуры хрупкости и к увеличению таким образом опасности хрупкого разрушения изделия при температуре
...
Такое резкое снижение пластичности зон перегрева сварных соединений при высокотемпературной выдержке приводит к опасности появления в них трещин при термической обработке и последующей эксплуатации
...
Для перлитных сталей оно обычно приводит к повышению переходной температуры хрупкости и к увеличению таким образом опасности хрупкого разрушения изделия при температуре
...
Склонность к хрупкому разрушению в околошовной зоне наиболее полно может быть выявлена проведением высокотемпературных испытаний сварных образцов на изгиб
...
После высокого отпуска, приводящего к перестариванию металла околошовнон зоны, длительная прочность повышается и становится близкой к прочности основного металла в том же исходном состоянии
...
В условиях растяжения длительная прочность сварных соединений близка к прочности основного металла и разрушений в околошовной зоне, характерных для эксплуатации, не происходит
...
Для приближенной оценки склонности сварных соединений к хрупким разрушениям в околошовной зоне можно использовать различные технологические пробы и в первую очередь тавровую
...
Проведенные по методике ЦКТИ испытания позволили четко разделить сварные соединения по склонности к хрупким разрушениям в околошовной зоне и оценить влияние на нее различных факторов
...
Хотя и в этом случае разрушения концентрируются в околошовной зоне, они сопровождаются значительной деформацией, что заметно уменьшает вероятность хрупких разрушений
...
С ростом жаропрочности аустенитной стали, достигаемым обычно дополнительным легированием ее титаном, ниобием и алюминием, склонность сварных соединений к хрупким разрушениям в околошовной зоне заметно возрастает
...
Одним из основных факторов, определяющих жаропрочность сварных соединений аустенитных сталей, является охрупчивание их швов при высокотемпературных Рис
...

Справочник молодого термиста
Сварка, пайка, склейка и резка металлов и пластмасс. 3-е изд.: Справ. изд.
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 4
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3
Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. Т. 2
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1
Материаловедение: Учеб. пособие

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3