Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

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

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Характер разрушения образцов основного металла при температуре —45 *С {о) и сварного — при —50 °С (б)рительная обработка взрывом имеет определенное сходство с методами создания полей остаточных напряжений сжатия путем предварительного обжатия, например прокаткой роликом [492], однако отличается значительно большей универсальностью и технологичностью
...
Эти данные позволяют сделать вывод о том, что создаваемый взрывом напряженно-деформированный след оказывает значительное влияние как на временные, так и остаточные напряжения и деформации, приводящее, в конечном счете, к резкому повышению сопротивляемости сварных соединений развитию локального течения
...
Как обработанный взрывом основной металл, так и сварные соединения, подвергнутые предварительной или послесварочной обработке взрывом, сохраняют высокую общую пластичность, в том числе при значениях достаточно низкой температуре
...
Следовательно, обработка взрывом сварных соединений позволяет повысить напряжения начала локального течения в них практически до уровня основного металла (т
...
Характер разрушения образцов основного металла при температуре —45 *С {о) и сварного — при —50 °С (б)рительная обработка взрывом имеет определенное сходство с методами создания полей остаточных напряжений сжатия путем предварительного обжатия, например прокаткой роликом [492], однако отличается значительно большей универсальностью и технологичностью
...
Эти данные позволяют сделать вывод о том, что создаваемый взрывом напряженно-деформированный след оказывает значительное влияние как на временные, так и остаточные напряжения и деформации, приводящее, в конечном счете, к резкому повышению сопротивляемости сварных соединений развитию локального течения
...
Как обработанный взрывом основной металл, так и сварные соединения, подвергнутые предварительной или послесварочной обработке взрывом, сохраняют высокую общую пластичность, в том числе при значениях достаточно низкой температуре
...
Следовательно, обработка взрывом сварных соединений позволяет повысить напряжения начала локального течения в них практически до уровня основного металла (т
...
Металл вблизи трещиноподобного дефекта (надреза), расположенного в зоне термодеформационного цикла сварки, подвергается в условиях нестационарного нагрева и охлаждения знакопеременной пластической деформации, в результате которой возникают высокие остаточные напряжения растяжения [419, 4461
...
Они оказывают значительное, а иногда и решающее влияние на характер развития локальной пластической деформации у вершины трещиноподобного дефекта и разрушение при приложении внешней нагрузки
...
Металл вблизи трещиноподобного дефекта (надреза), расположенного в зоне термодеформационного цикла сварки, подвергается в условиях нестационарного нагрева и охлаждения знакопеременной пластической деформации, в результате которой возникают высокие остаточные напряжения растяжения [419, 4461
...
Они оказывают значительное, а иногда и решающее влияние на характер развития локальной пластической деформации у вершины трещиноподобного дефекта и разрушение при приложении внешней нагрузки
...
Металл вблизи трещиноподобного дефекта (надреза), расположенного в зоне термодеформационного цикла сварки, подвергается в условиях нестационарного нагрева и охлаждения знакопеременной пластической деформации, в результате которой возникают высокие остаточные напряжения растяжения [419, 4461
...
Они оказывают значительное, а иногда и решающее влияние на характер развития локальной пластической деформации у вершины трещиноподобного дефекта и разрушение при приложении внешней нагрузки
...
Металл вблизи трещиноподобного дефекта (надреза), расположенного в зоне термодеформационного цикла сварки, подвергается в условиях нестационарного нагрева и охлаждения знакопеременной пластической деформации, в результате которой возникают высокие остаточные напряжения растяжения [419, 4461
...
Они оказывают значительное, а иногда и решающее влияние на характер развития локальной пластической деформации у вершины трещиноподобного дефекта и разрушение при приложении внешней нагрузки
...
Система полос Чернова—Людерса, характерная для плоского напряженного состояния, возникает практически сразу после приложения нагрузки в пределах зоны термопластических деформаций
...
При стн 0,6стт наблюдается сравнительно медленное подрастание R и В и увеличение количества полос, что свидетельствует об относительно невысокой скорости пластического течения
...
Зависимости R от Он для образцов основного металла и сварных, обработанных взрывом, практически совпадают, однако для последних характерно образование более тонких поперечных полос текучести и равномерное их развитие (см
...
Существенное отличие состоит, однако, в том, что в первом случае определяющую роль в развитии трещины играет не геометрия исходного надреза, а «вторичный надрез» — клинообразная зона пластической деформации [396], причем вероятность образования скола зависит от коэффициента концентрации напряжений у контура пластически деформированного клина
...
С учетом этого выполненные исследования [419, 446] предусматривали изучение влияния обработки взрывом как на особенности зарождения хрупкой трещины от вершины надреза и её развитие, так и на оценку возможности использования создаваемых взрывом напряженно-деформированных следов в качестве барьеров для трещин хрупкого разрушения
...
Существенное отличие состоит, однако, в том, что в первом случае определяющую роль в развитии трещины играет не геометрия исходного надреза, а «вторичный надрез» — клинообразная зона пластической деформации [396], причем вероятность образования скола зависит от коэффициента концентрации напряжений у контура пластически деформированного клина
...
С учетом этого выполненные исследования [419, 446] предусматривали изучение влияния обработки взрывом как на особенности зарождения хрупкой трещины от вершины надреза и её развитие, так и на оценку возможности использования создаваемых взрывом напряженно-деформированных следов в качестве барьеров для трещин хрупкого разрушения
...
Для сварных образцов характерно, что в процессе сварки металл вблизи вершин надреза подвергается локальному растяжению и последующему сжатию на стадии охлаждения
...
Иными словами, эта работа необходима для того, чтобы накопленную в металле потенциальную энергию преобразовать в кинетическую энергию распространения трешины
...
Важное значение имеет также наклеп металла вблизи концентратора, приводящий к повышению сопротивления отрыву, создание полей остаточных напряжений сжатия I и II рода (за счет неконсервативного скольжения дислокаций, двойникования и т
...
Характерно, что после прохождения трещиной зоны напряженно-деформированного следа на кромках излома происходила интенсивная пластическая деформация (полосы текучести), связанная с уменьшением её скорости
...
Особенности разрушения при температуре —50 °С образца с надрезами, обработанного взрывом (о), и остановка хрупкой трещины в зоне напряженно-деформированного следа при а„ = 0,57ат (б); 1 — пластическое течение у берегов и у вершины надрезаИнтересно отметить, что разрушение этого образца при повторном нагружении произошло не в результате развития уже образовавшихся трещин, а от вершин второго надреза
...
В этих условиях Снижение КИН в вершине развивающейся трещины при вхождении ее в напряженно-деформированный след, до значения меньше критического не является достаточным условием остановки
...
Особенности разрушения при температуре —50 °С образца с надрезами, обработанного взрывом (о), и остановка хрупкой трещины в зоне напряженно-деформированного следа при а„ = 0,57ат (б); 1 — пластическое течение у берегов и у вершины надрезаИнтересно отметить, что разрушение этого образца при повторном нагружении произошло не в результате развития уже образовавшихся трещин, а от вершин второго надреза
...
Частичное хрупкое разрушение при -40 °С образца с составным ребром в состоянии после сварки (с) и пластическое течение под нагрузкой при температуре —50 °С такого же образца после обработки взрывом (б)Рассмотрим, наконец, влияние обработки взрывом на несущую способность при низких значениях температуры образцов с резкими конструктивными концентраторами напряжений
...
Это указывает на то, что обработка взрывом подавляет отрицательное влияние концентрации напряжений, что приводит к резкому изменению характера разрушения образцов данного типа
...
Частичное хрупкое разрушение при -40 °С образца с составным ребром в состоянии после сварки (с) и пластическое течение под нагрузкой при температуре —50 °С такого же образца после обработки взрывом (б)Рассмотрим, наконец, влияние обработки взрывом на несущую способность при низких значениях температуры образцов с резкими конструктивными концентраторами напряжений
...
Особенностью поведения при наводороживании образцов типа основного металла и сварных является образование на поверхности точечных вспучиваний диаметром 0,5
...
Звездочкой обозначены максимальные напряжения в моментв микрообъемах адсорбционных процессов и, в конечном итоге, приводит к хрупкому разрушению при незначительных энергозатратах
...
В образцах основного металла пластическая деформация становится заметной призначительно больших нетто-на пряжениях (о-ннст;! =0,7); поэтому адсорбционная активность металла ограничена и образование трещин не наблюдается
...
Полученные данные свидетельствуют о том, что интенсивность роста зоны локальной пластической деформации в вершине надреза оказывает существенное, если не определяющее, влияние на вероятность и скорость развития трещин при наводороживании
...
Этим можно объяснить и отсутствие трещинообразования в термообработанных сварных образцах и сварных подвергнутых обработке взрывом, свободных от остаточных напряжений
...
Примечательно, однако, то, что высокий отпуск не предотвращает появления вспучиваний, количество которых сохраняется практически таким же, как и у образцов основного металла и сварных
...
Отсутствие вспучиваний на поверхности, противоположной поверхности, обработанной взрывом, свидетельствует о том, что указанному воздействию металл подвергается по всей
...
Звездочкой обозначены максимальные напряжения в моментв микрообъемах адсорбционных процессов и, в конечном итоге, приводит к хрупкому разрушению при незначительных энергозатратах
...
В образцах основного металла пластическая деформация становится заметной призначительно больших нетто-на пряжениях (о-ннст;! =0,7); поэтому адсорбционная активность металла ограничена и образование трещин не наблюдается
...
Полученные данные свидетельствуют о том, что интенсивность роста зоны локальной пластической деформации в вершине надреза оказывает существенное, если не определяющее, влияние на вероятность и скорость развития трещин при наводороживании
...
Сравнение данных испытаний термообработанных сварных и сварных обработанных взрывом образцов позволяет заключить, что с точки зрения повышения сопротивляемости сварных соединений с надрезами растрескиванию при наводороживании под напряжением обработка взрывом имеет несомненные преимущества перед термообработкой
...
Показатели прочности (стн) и пластичности (5С) образцов, подвергнутых сварке и последующей термообработке, близки к таковым для образцов из основного металла, однако они заметно выше, чем для сварных образцов в исходном состоянии (см
...
Сравнение данных испытаний термообработанных сварных и сварных обработанных взрывом образцов позволяет заключить, что с точки зрения повышения сопротивляемости сварных соединений с надрезами растрескиванию при наводороживании под напряжением обработка взрывом имеет несомненные преимущества перед термообработкой
...
Показатели прочности (стн) и пластичности (5С) образцов, подвергнутых сварке и последующей термообработке, близки к таковым для образцов из основного металла, однако они заметно выше, чем для сварных образцов в исходном состоянии (см
...
Сравнение данных испытаний термообработанных сварных и сварных обработанных взрывом образцов позволяет заключить, что с точки зрения повышения сопротивляемости сварных соединений с надрезами растрескиванию при наводороживании под напряжением обработка взрывом имеет несомненные преимущества перед термообработкой
...
Показатели прочности (стн) и пластичности (5С) образцов, подвергнутых сварке и последующей термообработке, близки к таковым для образцов из основного металла, однако они заметно выше, чем для сварных образцов в исходном состоянии (см
...
Напряженно-деформированное состояние образцов — имитаторов узлов морской стационарной платформыОбъектом исследования служил Т-образный образец (рис
...
Контроль разности главных напряжений проводили с помощью сигнала от двух включенных по дифференциальной схеме измерительных обмоток, а в случае раздельного измерения главных напряжений — только с одной обмотки
...
Перевод показаний прибора в абсолютные значения напряжений проводили по градуировочным зависимостям, построенным при нагружении образца вплоть до его разрушения
...
Следует отметить, что на гребне сварного шва ст9 - стл 0, что отличается от обычного соотношения продольных и поперечных напряжений, например, в стыковых соединениях пластин
...
Как видно, растягивающие радиальные напряжения достигают почти 400 МПа и могут оказывать неблагоприятное воздействие на коррозионную стойкость и прочность сварных соединений
...
Как видно, растягивающие радиальные напряжения достигают почти 400 МПа и могут оказывать неблагоприятное воздействие на коррозионную стойкость и прочность сварных соединений
...
В центре круговой вварки — сжатие, при малых размерах диаметра вварки действие поперечной усадки после сварки преобладает над действием окружной и в центре вварки возможны растягивающие напряжения
...
По данным работы [362], в поле двухосных напряжений растяжения скорость развития усталостных трещин при циклическом нагружении увеличивается,причем соотношение компонентов напряжений овод =1 является наиболее опасным
...
В центре круговой вварки — сжатие, при малых размерах диаметра вварки действие поперечной усадки после сварки преобладает над действием окружной и в центре вварки возможны растягивающие напряжения
...
Поэтому для повышения надежности сварных соединений узлов МСП необходимо применять после-сварочные обработки, направленные на снижение или рациональное перераспределение исходных остаточных напряжений
...
Проанализируем перспективы применения наиболее распространенных послесварочных обработок, направленных на повышение кор-розионно-усталостной прочности узлов МСП
...
По данным работы [493], в случае высокой концентрации напряжений высокотемпературный отпуск не повышает долговечности сварных соединений при различной асимметрии цикла нагружения
...
Следует учитывать также и то, что при отпуске происходит существенное разупрочнение металла, в результате которого сопротивление усталости может существенно снизиться
...
Однако на коррозионную стойкость сварных соединений высокий отпуск оказывает положительное влияние, стабилизируя структуру, уменьшая напряжения I и II рода
...
Поэтому применение термообработки для повышения несущей способности узлов МСП направлено прежде всего на улучшение коррозионных свойств сварного соединения
...
Поэтому для повышения надежности сварных соединений узлов МСП необходимо применять после-сварочные обработки, направленные на снижение или рациональное перераспределение исходных остаточных напряжений
...
Проанализируем перспективы применения наиболее распространенных послесварочных обработок, направленных на повышение кор-розионно-усталостной прочности узлов МСП
...
По данным работы [493], в случае высокой концентрации напряжений высокотемпературный отпуск не повышает долговечности сварных соединений при различной асимметрии цикла нагружения
...
Следует учитывать также и то, что при отпуске происходит существенное разупрочнение металла, в результате которого сопротивление усталости может существенно снизиться
...
Однако на коррозионную стойкость сварных соединений высокий отпуск оказывает положительное влияние, стабилизируя структуру, уменьшая напряжения I и II рода
...
Поэтому применение термообработки для повышения несущей способности узлов МСП направлено прежде всего на улучшение коррозионных свойств сварного соединения
...
Влияние обработки взрывомна коррозионно-механическую прочность сварныхсоединений морской стационарной платформыОсвоение континентального шельфа в целях добычи нефти и газа связано со строительством комплекса морских гидротехнических сооружений, в том числе МСП, которые эксплуатируются в условиях воздействия переменных нагрузок и агрессивной среды
...
Сопротивляемость таких металлоконструкций разрушению определяется тремя основными факторами [352]:•физико-механическими свойствами сваренного металла;•напряженным состоянием соединения;
...
Влияние обработки взрывомна коррозионно-механическую прочность сварныхсоединений морской стационарной платформыОсвоение континентального шельфа в целях добычи нефти и газа связано со строительством комплекса морских гидротехнических сооружений, в том числе МСП, которые эксплуатируются в условиях воздействия переменных нагрузок и агрессивной среды
...
Сопротивляемость таких металлоконструкций разрушению определяется тремя основными факторами [352]:•физико-механическими свойствами сваренного металла;•напряженным состоянием соединения;
...
Особенно опасна ситуация, когда шов и зона термического влияния являются анодом относительно основного металла (катода), так как значительное превышение площади катода по сравнению с площадью анода обусловливает весьма большую плотность анодного тока
...
Остаточные напряжения растяжения способствуют резкой интенсификации коррозионного процесса за счет повышения химического потенциала атомов, активации металла и разрушения поверхностных защитных пленок [381]
...
Локализация коррозионно-механических повреждений в районе сварных швов приводит к зарождению трещин, при этом коррозионная среда способствует более полному протеканию деформационных процессов и проявляется в охрупчивании металла [495]
...
Приведем типичные экспериментальные данные о скорости коррозии Укорр (мм/год) в морской воде низкоуглеродистых сталей, широко применяемых при строительстве МСП:зона переменного смачивания
...
Особенно опасна ситуация, когда шов и зона термического влияния являются анодом относительно основного металла (катода), так как значительное превышение площади катода по сравнению с площадью анода обусловливает весьма большую плотность анодного тока
...
Остаточные напряжения растяжения способствуют резкой интенсификации коррозионного процесса за счет повышения химического потенциала атомов, активации металла и разрушения поверхностных защитных пленок [381]
...
Локализация коррозионно-механических повреждений в районе сварных швов приводит к зарождению трещин, при этом коррозионная среда способствует более полному протеканию деформационных процессов и проявляется в охрупчивании металла [495]
...
Приведем типичные экспериментальные данные о скорости коррозии Укорр (мм/год) в морской воде низкоуглеродистых сталей, широко применяемых при строительстве МСП:зона переменного смачивания
...
Что же касается оптимизации напряженно-деформированного состояния соединений МСП, то одним из наиболее экономичных и эффективных способов является их рациональное проектирование с учетом условий эксплуатации в конкретных акваториях
...
Однако наличие в сварных швах узлов МСП остаточных напряжений сварочного и сборочно-монтажного происхождения вносит существенные изменения в реальное напряженно-деформированное состояние конструкции МСП, которое вследствие этого может значительно отличаться от расчетного
...
Однако даже под действием таких незначительных по интенсивности остаточных напряжений сопротивление усталости соединений может изменяться довольно существенно, поскольку они, резко меняя интенсивность средних напряжений цикла, оказывают крайне неблагоприятное влияние на пределы выносливости
...
Несмотря на то что имеющиеся литературные данные указывают иа уменьшение в отдельных случаях остаточных напряжений под действием эксплуатационных нагрузок практически до нуля, зачастую имеет место лишь частичная релаксация исходных напряжений
...
Искусственное снижение остаточных напряжений в наиболее нагруженных элементах узлов МСП приводит к значительному (на порядок) повышению долговечности сварных соединений и металл око иструкции в целом
...
В районе сварных швов узлов МСП имеет место плоское напряженное состояние с компонентами напряжений растяжения, достигающими предела текучести сваренного металла
...
Остаточные напряжения растяжения (в том числе даже незначительные по интенсивности) могут существенно изменить характеристики сопротивления усталости МСП при их длительной эксплуатации
...
Применение первого подхода может привести к изменению механизма коррозионного разрушения, вследствие наводороживания металла, не характерного для условий эксплуатации МСП
...
Однако в данном случае при соблюдении общих закономерностей процесса коррозионно-усталостного разрушения появляется возможность качественной оценки влияния среды на установленные характеристики процесса
...
Обработка взрывом, создавая остаточные напряжения сжатия в зоне концентратов напряжений в сварных соединениях, способна повысить их сопротивление усталости прежде всего за счет изменения асимметрии цикла рабочей нагрузки
...
Однако для обеспечения достоверности результатов необходимо выяснить влияние взрывного упрочнения (наклепа) металла, которое всегда происходит при нагружении взрывом, на коррозионную и коррозионно-усталостную прочность сварных соединений
...
Исследовалось влияние взрывного наклепа на коррозию сварных соединений в морской воде и на коррозионно-усталостную прочность сварных соединений крестообразного типа на базе испытаний 2 • 105 циклов и частотах нагружения 0,1 и 7 Гц
...
Третий этап состоял в оценке долговечности сварных соединений после обработки взрывом при базовых испытаниях на воздухе, соответствующих реальным условиям эксплуатации МСП (2 ■ 106 циклов) с учетом поправки на влияние морской воды, полученной по результатам исследований на первых двух этапах и данных работы [494]
...
Всего было изготовлено три партии образцов, одна из которых была оставлена в исходном состоянии, а остальные подвергнуты обработке взрывом по двум режимам (В] и Вг)
...
Замеры электродных потенциалов, снятие и обработку поляризационных кривых для различных зон сварного соединения проводили в соответствии с методиками,
...
Однако для обеспечения достоверности результатов необходимо выяснить влияние взрывного упрочнения (наклепа) металла, которое всегда происходит при нагружении взрывом, на коррозионную и коррозионно-усталостную прочность сварных соединений
...
Исследовалось влияние взрывного наклепа на коррозию сварных соединений в морской воде и на коррозионно-усталостную прочность сварных соединений крестообразного типа на базе испытаний 2 • 105 циклов и частотах нагружения 0,1 и 7 Гц
...

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