Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

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

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Результаты измерения остаточных напряжений и распределения электрохимического потенциала удовлетворительно объясняют данные о разрушении труб, полученные при их испытаниях под давлением сероводородсодержащей среды (см
...
По техническому заданию ИЭС НАН Украины на участке № 7 установки комплексной подготовки газа Оренбурггазпром изготовлен опытный шлейф (байпас) из труб диаметром 168 и толщиной стенки 14 мм протяженностью около 25 м
...
Результаты измерения остаточных напряжений и распределения электрохимического потенциала удовлетворительно объясняют данные о разрушении труб, полученные при их испытаниях под давлением сероводородсодержащей среды (см
...
По техническому заданию ИЭС НАН Украины на участке № 7 установки комплексной подготовки газа Оренбурггазпром изготовлен опытный шлейф (байпас) из труб диаметром 168 и толщиной стенки 14 мм протяженностью около 25 м
...
Данные измерений свидетельствуют о том, что интенсивность и характер распределения остаточных напряжений в кольцевых швах натурных трубопроводов могут существенно отличаться от таковых в лабораторныхобразцах (влияние способа монтажа, перекосов, провисания труб и т
...
Спустя полгода безаварийной эксплуатации из него вырезана часть стыков (три обработанные взрывом, два термически обработанные по временным строительным нормам (ВСН) и один нормализованный) для проведения металлографических исследований и механических испытаний
...
Микроструктуры шва и основного металла трубы непосредственно под зарядом ВВ не отличаются от таковых для* Ныие — Национальный технический университет «Киевский политехнический институт»
...
Сопротивление усталости сварных соединенийСварные соединения металлоконструкций ие требуют проведения послесварочных мероприятий, направленных на повышение усталостной прочности, если испытываемые ими переменные стационарные или эквивалентные напряжения ниже соответствующих пределов выносливости [352]
...
Сопротивление усталости сварных соединенийСварные соединения металлоконструкций ие требуют проведения послесварочных мероприятий, направленных на повышение усталостной прочности, если испытываемые ими переменные стационарные или эквивалентные напряжения ниже соответствующих пределов выносливости [352]
...
В работе, выполненной впервые в ИЭС НАН Украины [339], исследовано влияние обработки взрывом на выносливость, главным образом, сварных образцов с резкими концентраторами напряжений, причем схемы обработки обеспечивали наклеп металла и наведение остаточных напряжений сжатия в зонах концентрации напряжений без существенного снижения напряжений растяжения в образце как целом [417]
...
Установленная в последующих исследованиях [462] высокая эффективность снижения локальной обработкой взрывом остаточных напряжений первого рода, а также детальное изучение физических механизмов воздействия ее на обрабатываемый металл [434] открыли новые возможности данного вида поел ее варочной обработки для увеличения долговечности деталей и сварных соединений
...
Остаточные напряжения в образцах измеряли с помощью неразрушающей ультразвуковой тензометрии [468] (для идентификации образцов, подвергавшихся усталостным испытаниям) и проволочными тензодатчиками сопротивления путем разрезки образцов на темплеты
...
В работе, выполненной впервые в ИЭС НАН Украины [339], исследовано влияние обработки взрывом на выносливость, главным образом, сварных образцов с резкими концентраторами напряжений, причем схемы обработки обеспечивали наклеп металла и наведение остаточных напряжений сжатия в зонах концентрации напряжений без существенного снижения напряжений растяжения в образце как целом [417]
...
Это позволяло оценить в «чистом» виде влияние эффекта снятия остаточных напряжений на выносливость соединений,В образцах, испытанных в исходном состоянии, трещины усталости зарождались исключительно по линиям сплавления поперечных швов с основным металлом на участках с высокими остаточными напряжениями, образовавшимися при наложении продольных швов
...
Образцы, подвергнутые обработке взрывом (четырехкратное снижение остаточных напряжений), разрушались в большинстве случаев вдали от основных концентраторов напряжений — в зоне между поперечным швом и одним из захватов машины
...
Это указывает на то, что для сварных соединений данного вида эффект повышения выносливости не зависит от схемы обработки взрывом и определяется, по-видимому, только уровнем снижения напряжений растяжения
...
С целью снятия начальных остаточных напряжений, обусловленных механической обработкой, все образцы перед обработкой взрывом подвергали высокому отпуску при температуре 650 °С
...
Обработку взрывом образцов в местах концентраторов напряжений производили зарядами гексогена насыпной плотности, помещенными в лоливинилхлоридные трубки диаметром от 3 до 9 мм
...
После обработки взрывом твердость образцов в зоне концентраторов заметно повышалась; при этом в приповерхностных слоях образцов возникали напряжения сжатия до 120 МПа
...
Аномальный ход кривой зависимости & от диаметра заряда й при й 5 мм связан с развитием в районе выкружек значительных пластических деформаций, приводящих к релаксации напряжен но-деформированного следа, а следовательно, к уменьшению его интенсивности; снижение твердости при й 7,6 мм объясняется, вероятно, тепловыми эффектами сильного ударно-волнового нагружения
...
Результаты усталостных испытаний образцов стали 14Г2 (о) и 14Х2ГМР (б) с пересекающимися швами: / — после сварки; 2 — после обработки взрывом по линейной схеме; 3 — то же по схеме «змейка»Поскольку основной вклад в повышение выносливо-сти образцов с концентраторами напряжений вносят остаточные напряжения сжатия, для оценки эффективности локальной обработки взрывом усталостным испытаниям подвергали образцы, в которых сжимающие остаточные напряжения были максимальными (диаметр заряда 4,8 мм)
...
При этом фиксировали и промежуточные стадии разрушения: момент зарождения усталостной трешины и долговечность, соответствующую развитию трещины длиной 2
...
Полученные данные позволили оценить эффективность обработки взрывом не только по изменению пределов выносливости на базе 5 ]06 циклов, но и сравнить живучесть 7УЖобработанных и не обработанных взрывом образцов в области ограниченной долговечности, характеризующей способность материала воспринимать нагрузки при наличии трещин: Л^ж = Л'р - -/У0, где Л^р — количество циклов до разрушения, Л^, — то же до образования усталостной трещины
...
Результаты усталостных испытаний образцов стали 14Г2 (о) и 14Х2ГМР (б) с пересекающимися швами: / — после сварки; 2 — после обработки взрывом по линейной схеме; 3 — то же по схеме «змейка»Поскольку основной вклад в повышение выносливо-сти образцов с концентраторами напряжений вносят остаточные напряжения сжатия, для оценки эффективности локальной обработки взрывом усталостным испытаниям подвергали образцы, в которых сжимающие остаточные напряжения были максимальными (диаметр заряда 4,8 мм)
...
При этом фиксировали и промежуточные стадии разрушения: момент зарождения усталостной трешины и долговечность, соответствующую развитию трещины длиной 2
...
Полученные данные позволили оценить эффективность обработки взрывом не только по изменению пределов выносливости на базе 5 ]06 циклов, но и сравнить живучесть 7УЖобработанных и не обработанных взрывом образцов в области ограниченной долговечности, характеризующей способность материала воспринимать нагрузки при наличии трещин: Л^ж = Л'р - -/У0, где Л^р — количество циклов до разрушения, Л^, — то же до образования усталостной трещины
...
Предотвращение или замедление развития трещин может быть достигнуто [365] путем изменения в благоприятном направлении свойств металла и его остаточной напряженности
...
Эффективность использования для этих целей обработки взрывом определяли на крупномасштабных плоских образцах из низколегированной стали 15ХСНД размером 640x160x20 мм с центрально-расположенным концентратором напряжений в виде отверстия диаметром 8 мм с надрезами, имитирующими трещиноподобные дефекты сварных швов (см
...
С помощью отрезков ДШ производили строго синхронное инициирование пар зарядов, расположенных на обеих поверхностях пластины, в результате чего в зонах их расположения образовывался нерелакси-рованный напряженно-деформированный след с напряжениями, ориентированными вдоль продольной оси образца, составляющими ~0,5от
...
Ширина следа была несколько больше ширины заряда, так что вершина надреза располагалась вблизи зоны действия напряжений сжатия напряжен но-деформированного следа
...
При проведении односторонней обработки во избежание деформирования пластин их помещали на массивное стальное основание; при двухсторонней обработке (толщина зарядов 4 мм) пластины устанавливали вертикально
...
При проведении односторонней обработки во избежание деформирования пластин их помещали на массивное стальное основание; при двухсторонней обработке (толщина зарядов 4 мм) пластины устанавливали вертикально
...
В этой зоне сварного соединения напряжения от эксплуатационной нагрузки суммируются с дополнительными растягивающими напряжениями, вызванными изгибающими моментами (дефекты типа «угловатости», смещения кромок и т
...
Применение упрочняющих обработок, основанных на создании остаточных напряжений сжатия в местах предполагаемых разрушений, ограничивалось из-за возможного снижения сопротивляемости сварных соединений хрупкому разрушению при низких температурах
...
В этой зоне сварного соединения напряжения от эксплуатационной нагрузки суммируются с дополнительными растягивающими напряжениями, вызванными изгибающими моментами (дефекты типа «угловатости», смещения кромок и т
...
Влияние различных видов упрочняющей обработки на сопротивление усталости сварных соединений стали ОЗХ20Н16АГ6 при температуре 77 К:/ — состояние после сварки; 2 — аргонодуговое оплавление; 3 — механическая зачистка (снятие усиления шва); 4 — обработка взрывомвзрывом не сказывается существенно на сопротивляемости сварных соединений хрупким разрушениям в условиях низких температур
...
Исследовано влияние обработки взрывом на циклическую долговечность сварных стыковых соединений стали ОЗХ20Н16АГ6 при температуре 77 К в сравнении с аргонодуговым оплавлением и механической зачисткой сварных швов
...
Образец для испытаний на усталость и характер разрушения образцов при температуре 77К:новешивающие напряжения растяжения, которые, однако, не анализируются в связи с тем, что за процессы, определяющие зарождение и развитие усталостных трещин, несут ответственность приповерхностные слои металла толщиной порядка 1
...
После аргонодуговой обработки минимальные радиусы сопряжения увеличились до ~4 мм, теоретический коэффициент концентрации напряжений составил при этом oto = 1,41
...
Испытания проводили до полного разрушения образца при уровнях средней деформации, близких к пределу выносливости гладких образцов основного металла на базе 2 • 106 циклов
...
Нестабильность локализации места разрушения после аргонодуговой обработки свидетельствует о возможном отрицательном побочном эффекте оплавления дугой в среде аргона на соседние области сварного соединения
...
Темплет части разрушенного образца:о — трещина, зародившаяся от концентратора в зоне перехода от шва к основному металлу; 6 — место разрушенияразрушались, как правило, по основному металлу, но иногда и по шву (рис
...
Трещина инициировалась от черточки, нанесенной механической зачисткой, что подтверждает известный факт [352] повышенной чувствительности сталей к царапинам при циклическом нагружении в среде жидкого азота
...
Образцы после аргонодуговой обработки разрушались по шву, по линии оплавленной зоны сопряжения шва и основного металла и иногда по основному металлу в нескольких миллиметрах от линии сплавления
...
Так, для генераторов ВРУ, эксплуатирующихся в условиях криогенных температур, традиционно считаются целесообразными улучшающие обработки сварного шва и ОШЗ, основанные на снижении концентрации напряжений (механическая зачистка, ар-гонодуговое оплавление кромок и т
...
Темплет части разрушенного образца:о — трещина, зародившаяся от концентратора в зоне перехода от шва к основному металлу; 6 — место разрушенияразрушались, как правило, по основному металлу, но иногда и по шву (рис
...
Трещина инициировалась от черточки, нанесенной механической зачисткой, что подтверждает известный факт [352] повышенной чувствительности сталей к царапинам при циклическом нагружении в среде жидкого азота
...
Образцы после аргонодуговой обработки разрушались по шву, по линии оплавленной зоны сопряжения шва и основного металла и иногда по основному металлу в нескольких миллиметрах от линии сплавления
...
Так, для генераторов ВРУ, эксплуатирующихся в условиях криогенных температур, традиционно считаются целесообразными улучшающие обработки сварного шва и ОШЗ, основанные на снижении концентрации напряжений (механическая зачистка, ар-гонодуговое оплавление кромок и т
...
Следующий этап исследований включал в себя оценку эффективности обработки взрывом сварных соединений высокопрочной стали в зависимости от асимметрии цикла нагружения
...
Следующий этап исследований включал в себя оценку эффективности обработки взрывом сварных соединений высокопрочной стали в зависимости от асимметрии цикла нагружения
...
По мере снижения уровня действующих напряжений наблюдается существенное увеличение циклической долговечности и повышение предела выносливости сварных соединений
...
Эти результаты могут служить основанием рекомендовать обработку взрывом в качестве меры увеличения циклической долговечности сварных соединений элементов конструкций из высокопрочной стали, несущая способность которых определяется сопротивлением усталости соединений в многоцикловой области нагружения
...
Во время эксплуатации такие резервуары нередко испытывают значительные деформации при их заполнении и от вибрации, что приводит к возникновению трещин усталости, которые обнаруживаются в районе сварных швов уже через несколько лет эксплуатации
...
Это обстоятельство предопределяет необходимость применения дополнительных послесва-рочных обработок сварных соединений, направленных на повышение надежности конструкций
...
Эффективность каждой технологической обработки оценивали по сопротивлению усталости сварного соединения при отнулевом (пульсирующем) цикле нагружения по сравнению с исходным состоянием
...
В образцах после наложения поперечного валика наводили высокие остаточные напряжения путем нанесения с двух противоположных сторон продольных наплавок
...
Давление на образец передавалось через устройство 3, которое имело возможность совершать возвратно-поступательное движение, и шарикоподшипник /, напрессованный на эксцентриковую втулку 2
...
По этому размеру трещины определяли количество циклов до разрушения N по графику «длина трещины 2С— количество циклов нагружения Такие графики строили для каждого образца
...
Перед измерением способом магнитоупругой тензометрии прибор 5ММТ-2 подвергался специальной градуировке с целью определения зависимости показаний прибора р от интенсивности механических напряжений для стали НИО-МОЛ-490
...
Режим обработки взрывом обеспечивал наведение в зоне концентраторов напряжений (переход от шва к основному металлу) максимальных напряжений сжатия на уровне -240 МПа
...
Ориентировочные значения пределов выносливости стыковых соединений в исходном состоянии и после различных технологических обработок, определенных на базе N-2- 10бциклов, приведены в табл
...
Приведенная формула получена в Институте проблем прочности НАН Украины на основании исследований сопротивления усталости стыковых сварных соединений низколегированных сталей при ударном приложении нагрузки [129]
...
Полученные результаты полностью согласуются с данными исследований, проведенных в ИЭС НАН Украины на однотипных образцах стали 14Г2С (стт= 360 МПа; ств= 520 МПа), в которых долговечность при отнулевом цикле напряжений растяжения в результате термообработки не изменилась; при симметричном цикле нагружения установлен небольшой эффект от применения термообработки; в условиях асимметричного цикла нагружения после термообработки наблюдался отрицательный эффект, что можно объяснить разупрочнением металла ОШЗ
...
Возможно, накопление усталостных повреждений в сварном соединении в процессе виброобработки оказало большее влияние на циклическую долговечность, чем уменьшение растягивающих остаточных напряжений
...
Создание локальной обработки взрывом благоприятных приповерхностных напряжений сжатия в зонах концентраторов позволило увеличить циклическую долговечность сварных соединений на базе испытаний циклов практически на порядок
...
Ранее проведенные в СССР исследования позволяют также сделать вывод о сохранении высокой эффективности обработки взрывом сварных соединений низкоутлеродистых, низколегированных и высокопрочных сталей в широком диапазоне изме-
...
Приведенная формула получена в Институте проблем прочности НАН Украины на основании исследований сопротивления усталости стыковых сварных соединений низколегированных сталей при ударном приложении нагрузки [129]
...
В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что наиболее перспективным способом повышения сопротивления усталости сварных соединений сталей повышенной прочности (типа НИОМОЛ-490 и ей подобных) является обработка взрывом
...
Повышение сопротивляемости сварных соединений низкоуглеродистой стали хрупкий разрушениямНизкоуглеродистые стали благодаря низкой стоимости, хорошей обрабатываемости и свариваемости получили широкое распространение для изготовления сварных конструкций различного назначения
...
Полученные данные послужили основой для изучения феноменологии и механизмов разрушения сварных соединений, в том числе при низких температурах и при воздействии коррозионно-активных сред
...
При этом принималась во внимание также общность особенностей технологии сварки и рекомендаций по послесва-рочным обработкам соединений для низкоуглеродистых и кремний-марганцовистых низколегированных сталей с пределом текучести до -350 МПа, которые находят все большее применение в сварных конструкциях общего назначения
...
Образцы изготавливали из горячекатаной кипящей и спокойной стали СтЗ мартеновского производства со стандартными механическими свойствами и химическим составом
...
Заметим, что влияние толщины основного металла и сварных соединений на сопротивляемость хрупкому разрушению изучено достаточно подробно и потому специально не рассматривается
...
В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что наиболее перспективным способом повышения сопротивления усталости сварных соединений сталей повышенной прочности (типа НИОМОЛ-490 и ей подобных) является обработка взрывом
...
Повышение сопротивляемости сварных соединений низкоуглеродистой стали хрупкий разрушениямНизкоуглеродистые стали благодаря низкой стоимости, хорошей обрабатываемости и свариваемости получили широкое распространение для изготовления сварных конструкций различного назначения
...
Сравнительные испытания проводили также на образцах идентичной геометрии из основного металла и сварных образцах в исходном состоянии и после высокого отпуска
...
Кроме того, принятый размер надреза обеспечивал расположение его вершин в зонах, где металл подвергается деформационному старению при сварке (нагрев ниже 500 °С)
...
Создание на удалении от вершин надрезов барьеров на пути распространения трещин разрушения в виде на пряжен но-деформированного следа с компонентами напряжений, ориентированными вдоль направления действия внешней нагрузки по схеме «змейка» (рис
...
Создание петлеобразных зон с напряжениями сжатия у вершин концентраторов и на удалении от них, являющихся барьерами для развивающейся трещины разрушения (рис
...
Комбинированным действием (снятие напряжений растяжения и локальный наклеп металла) обладают и схемы, использованные для обработки образцов с конструктивными концентраторами напряжений (рис
...
Наконец, последнюю группу схем обработки взрывом можно определить как вспомогательные схемы, к которым относятся предварительная обработка подлежащих сварке кромок пластин (линейная схема и схема «змейка»), обработка образцов из основного металла равномерно распределенными по всей поверхности продольными зарядами ВВ и некоторые другие
...
Создание петлеобразных зон с напряжениями сжатия у вершин концентраторов и на удалении от них, являющихся барьерами для развивающейся трещины разрушения (рис
...
Комбинированным действием (снятие напряжений растяжения и локальный наклеп металла) обладают и схемы, использованные для обработки образцов с конструктивными концентраторами напряжений (рис
...
При дальнейшем увеличении нагрузки, начиная с он = 175 МПа, наблюдается появление новых полос и развитие (расширение и удлинение) образовавшихся ранее в зоне, подвергавшейся пластической деформации при сварке
...
Однако общее течение образцов имело место при напряжении ат основного металла, что подтверждает известные представления об отсутствии влияния остаточных напряжений на прочность соединений, сохраняющих способность к пластической деформации
...
При дальнейшем увеличении нагрузки, начиная с он = 175 МПа, наблюдается появление новых полос и развитие (расширение и удлинение) образовавшихся ранее в зоне, подвергавшейся пластической деформации при сварке
...
Несколько позже (в случае выдержки при этой нагрузке) появились короткие поперечные полосы в центральной части образцов, направление которых свидетельствовало о плоском напряженном состоянии с главными напряжениями о, 0 и о2 0
...
В основу разработки положен принцип уменьшения главным образом временных деформаций и напряжений путем снижения интенсивности пластической деформации на стадии сварочного нагрева и последующего охлаждения
...
Схемы обработки взрывом (отнесенные выше к пятой, вспомагательной, группе) предусматривают укладку линейных зарядов или «змеек» вдоль подлежащих сварке кромок пластин в пределах зоны термопластическихдеформаций
...
После наплавки в таких образцах наблюдается небольшое количество коротких радиальных полос Чернова—Людерса, которые образуются на стадии сварочного нагрева; поперечные полосы текучести, возникающие при остывании [445] вообще отсутствовали (рис
...
Полосы текучести в отсутствие внешней нагрузки в образце из стали СтЗ после наплавки валика (о) и в таком же образце, предварительно обработанном взрывом (о)
...

Проектирование технологии пайки металлических изделий: Справочник
Сварка шин
Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами

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

admin

Применение взрыва в сварочной технике