Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

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

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

В качестве электролита при электрохимических испытаниях применяли 3%-й водный раствор хлорида натрия, который по своим основным характеристикам близок к натуральной морской воде
...
В качестве критериев оценки электрохимической неоднородности рассматриваемых соединений использовали относительные количественные коэффициенты качества по потенциалу и плотности тока саморастворения в процентном выражении, предложенные в работе [495]
...
В качестве электролита при электрохимических испытаниях применяли 3%-й водный раствор хлорида натрия, который по своим основным характеристикам близок к натуральной морской воде
...
Коррозионную активность отдельных зон соединения до и после обработки взрывом оценивали, измеряя токи саморастворения металла на основе построения поляризационных кривых [494] с использованием потенциостата П-Б827
...
По истечении времени испытаний образцы высушивали, после удаления продуктов коррозии их взвешивали и изучали состояние поверхности в зоне сварного соединения
...
Сопоставление значений коэффициентов качества по потенциалу и плотности тока коррозии позволяет заключить, что в целом все образцы (в исходном состоянии и обработанная взрывом по двум режимам) обладают примерно одинаковой степенью гетерогенности при некотором выделении варианта В первого режима, характеризующегося повышенным значением коэффициента качества по току
...
Схема снижения долговечности крестообразных сварных соединений при воздействии морской воды4 чНа воздухеВ морской воде NКоличество циклов нагружения до появления трещины усталости
...
Коррозионную активность отдельных зон соединения до и после обработки взрывом оценивали, измеряя токи саморастворения металла на основе построения поляризационных кривых [494] с использованием потенциостата П-Б827
...
Установка для коррозион-но-усталостных испытаний:а — общий вид и барабан с испытываемыми образцами, б— конструкция нагрузочного барабана и схема нагружения образца
...
Пояснения в текстесплавления в виде локальных «цепочек» коррозионных дефектов наряду с наличием отдельных питгингов и групп точечных поражений во всех зонах сварного соединения и в основном металле
...
Для образцов, обработанных по режиму Ви наблюдается незначительное усиление интенсивности коррозионного разрушения по сравнению с образцами в исходном состоянии
...
В работе [361] показано, например, что действие остаточных напряжений в сварных соединениях такого типа проявляется начиная с базы испытаний 2 • Коциклов и более
...
Сравнительные испытания в морской воде на базе 2 • 10* циклов образцов с резкой концентрацией напряжений дает возможность в чистом виде оценить влияние взрывного упрочнения (наклепа) на коррозионно-усталостную прочность сварных соединений
...
Это достигается за счет использования многопозиционного барабана 1 по периметру которого размещены образцы 2, которые нагружаются статически винтовыми прижимами 3 по схеме трехточечного изгиба
...
Установка для коррозион-но-усталостных испытаний:а — общий вид и барабан с испытываемыми образцами, б— конструкция нагрузочного барабана и схема нагружения образца
...
Пояснения в текстесплавления в виде локальных «цепочек» коррозионных дефектов наряду с наличием отдельных питгингов и групп точечных поражений во всех зонах сварного соединения и в основном металле
...
Над барабаном с образцами размещен микроскоп, позволяющий производить как наблюдение за состоянием образца, так и замеры линейных размеров трещин (с точностью до 0,1 мм)
...
Если Ра Р^, то образец во время испытаний не испытывает циклических воздействий; если же Ри Р„} то кроме статических напряжений образец воспринимает и периодическое нагружение, создающее добавочное напряжение с амплитудой До-„ = о-и - а„
...
Подвод коррозионной среды к образцу производится посредством поролонового валика, погруженного в ванночку с раствором, обкатывающего и таким образом смачивающего поверхность каждого образца
...
Данная схема контакта «металл-среда» создает наиболее неблагоприятные с точки зрения интенсивности протекания коррозионных процессов условия, соответствующие режиму периодического смачивания
...
Над барабаном с образцами размещен микроскоп, позволяющий производить как наблюдение за состоянием образца, так и замеры линейных размеров трещин (с точностью до 0,1 мм)
...
Вид трещины в образце (вверху) и после его долома (внизу)жения составляла 6 цикл/мин, что соответствовало средней частоте действия волновой нагрузки в Каспийском и Черном морях
...
Во всех случаях зарождение трещин происходило в области перехода наплавленного валика к основному металлу, характеризующейся повышенной концентрацией напряжений в области дефектов конструктивно-технологического и коррозионного происхождения
...
Необходимо отметить, что для сварных соединений, не обработанных взрывом, вспучивание и расслоение пленки продуктов коррозии наблюдалось уже на ранней стадии испытаний, в то время как для обработанных взрывом образцов характерно отсутствие несплошностей на поверхности металла вплоть до момента появления коррозионно-усталостных микротрещин
...
Вид трещины в образце (вверху) и после его долома (внизу)жения составляла 6 цикл/мин, что соответствовало средней частоте действия волновой нагрузки в Каспийском и Черном морях
...
Во всех случаях зарождение трещин происходило в области перехода наплавленного валика к основному металлу, характеризующейся повышенной концентрацией напряжений в области дефектов конструктивно-технологического и коррозионного происхождения
...
Необходимо отметить, что для сварных соединений, не обработанных взрывом, вспучивание и расслоение пленки продуктов коррозии наблюдалось уже на ранней стадии испытаний, в то время как для обработанных взрывом образцов характерно отсутствие несплошностей на поверхности металла вплоть до момента появления коррозионно-усталостных микротрещин
...
Вид трещины в образце (вверху) и после его долома (внизу)жения составляла 6 цикл/мин, что соответствовало средней частоте действия волновой нагрузки в Каспийском и Черном морях
...
Однако сравнение значений глубин трещин и скоростей их развития при повторно-статических испытаниях показал более высокую сопротивляемость коррозионному растрескиванию сварных соединений, обработанных взрывом
...
Так, скорость развития трещин в образцах, подвергшихся обработке взрывом, в среднем ниже таковой в образцах в исходном состоянии на -40 % наряду с повышением остаточной прочности на -4
...
В результате проведения первых двух этапов исследований показана независимость коррозионных и коррозионно-усталостных свойств сварных соединений от взрывного наклепа
...
Теперь, используя данные сравнительных усталостных испытаний на воздухе [494] и учитывая поправку на влияние коррози-онно-активной среды, можно прогнозировать долговечность сварных соединений крестообразного типа (т
...
Специальные схемы обработки взрывомсварных соединений, проводимойв целях замедления развития усталостных трещинСоздание полей остаточных напряжений сжатия перед вершиной развивающейся трещиныСчитается установленным, что усталостная прочность сварных соединений может быть повышена применением послесварочной обработки, направленной либо на создание в местах геометрических концентраторов напряжений наклепа металла и наведение полей остаточных напряжений сжатия, либо на полное или частичное снятие напряжений растяжения, ориентированных в направлении силового потока [485 и др
...
Действующие факторы обработки взрывом, приводящей к образованию напряженно-деформированного следа с двухосными напряжениями сжатия, позволяют одновременно решить две эти задачи, а потому она является эффективным средством повышения пределов выносливости сварных соединений и машиностроительных деталей
...
В выполненных впервые в ИЭС НАН Украины работах исследовалось, как указывалось ранее, влияние обработки взрывом на усталость главным образом сварных образцов с резкими концентраторами напряжений, причем схемы обработки взрывом обеспечивали наклеп металла и наведение напряжений сжатия в зонах концентрации напряжений без существенного снятия напряжений растяжения в образце как целом
...
Однако сравнение значений глубин трещин и скоростей их развития при повторно-статических испытаниях показал более высокую сопротивляемость коррозионному растрескиванию сварных соединений, обработанных взрывом
...
Так, скорость развития трещин в образцах, подвергшихся обработке взрывом, в среднем ниже таковой в образцах в исходном состоянии на -40 % наряду с повышением остаточной прочности на -4
...
В результате проведения первых двух этапов исследований показана независимость коррозионных и коррозионно-усталостных свойств сварных соединений от взрывного наклепа
...
Теперь, используя данные сравнительных усталостных испытаний на воздухе [494] и учитывая поправку на влияние коррози-онно-активной среды, можно прогнозировать долговечность сварных соединений крестообразного типа (т
...
Вместе с тем одним из показателей, характеризующих несущую способность материалов и сварных соединений при циклических нагрузках, является их сопротивляемость развитию усталостных трещин
...
Предотвращение или замедление развития трещин усталости может быть достигнуто [365] путем изменения в благоприятном направлении свойств металла и его остаточной напряженности
...
Схема обработки взрывом для тор-снижение скорости развития ус- можения развития трещины усталостного разру-талостного разрушения в резу- шения льтате обработки взрывом
...
Проведено две серии экспериментов: в первой из них край полосового заряда соприкасался с вершиной трещины, во второй — край заряда отстоял от вершины трещины таким образом, чтобы с учетом особенностей формирующегося в металле напряженно-деформированного следа при взрыве на его поверхности полосового заряда вершина трещины заведомо находилась в поле остаточных напряжений сжатия
...
Схема обработки взрывом для тор-снижение скорости развития ус- можения развития трещины усталостного разру-талостного разрушения в резу- шения льтате обработки взрывом
...
В ряду иных мер повышения усталостной прочности, как свидетельствует имеющийся опыт, указанный способ занимает промежуточное положение между полной заваркой трещины и простым высверливанием отверстия (рис
...
Для обоснованного применения данной модификации обработки взрывом, направленной на искусственное наведение перед вершиной усталостной трещины напряжений сжатия, схема подверглась тщательному теоретическому анализу с позиций линейной механики разрушения с целью создания методики расчетного определения оптимальных параметров нагружения в зависимости от исходной длины усталостной трещины, характеристики цикла переменного нагружения и свойств материала, суть которого сводится к следующему
...
В ряду иных мер повышения усталостной прочности, как свидетельствует имеющийся опыт, указанный способ занимает промежуточное положение между полной заваркой трещины и простым высверливанием отверстия (рис
...
Для обоснованного применения данной модификации обработки взрывом, направленной на искусственное наведение перед вершиной усталостной трещины напряжений сжатия, схема подверглась тщательному теоретическому анализу с позиций линейной механики разрушения с целью создания методики расчетного определения оптимальных параметров нагружения в зависимости от исходной длины усталостной трещины, характеристики цикла переменного нагружения и свойств материала, суть которого сводится к следующему
...
Для вычисления эффективного размаха КИН цикла отвечающего тормозящейся усталостной трещине с наведенным перед ее вершиной полем остаточных напряжений а* , рассматривается модель роста трешины, приведенная на рис
...
Для вычисления эффективного размаха КИН цикла отвечающего тормозящейся усталостной трещине с наведенным перед ее вершиной полем остаточных напряжений а* , рассматривается модель роста трешины, приведенная на рис
...
В рамках указанных модельных представлений для вычисления максимального КИН цикла положив 0(х), согласно подходу Леонова—Ланасюка [497], равным пределу текучести материала стт, можно получить соотношение—агс соеРасчетное значение КИН цикла переменного нагружения заданной асимметрии Д,, который отвечает моменту раскрытия усталостной трещины К0р, можно вычислить на основе уравнения Г
...
В рамках указанных модельных представлений для вычисления максимального КИН цикла положив 0(х), согласно подходу Леонова—Ланасюка [497], равным пределу текучести материала стт, можно получить соотношение—агс соеРасчетное значение КИН цикла переменного нагружения заданной асимметрии Д,, который отвечает моменту раскрытия усталостной трещины К0р, можно вычислить на основе уравнения Г
...
После обработки взрывом образец испытывали на циклическую трещиностойкость при отнулевом осевом нагружении с максимальными напряжениями цикла в нетто сечении 155 МПа
...
Для этого определенный участок металла нагружается или с одной (при опи-рании его на подложку, имеющую заданную акустическую жесткость), или с двух сторон взрывом плоских зарядов бризантного ВВ различной толщины, определяющей количество образующихся слоев
...
Встречное движение по металлу УВ и последующее их внутреннее отражение наряду с отражением от свободных поверхностей [31] приводит к образованию внутренних расслоений металла на участке обработки
...
Для этого определенный участок металла нагружается или с одной (при опи-рании его на подложку, имеющую заданную акустическую жесткость), или с двух сторон взрывом плоских зарядов бризантного ВВ различной толщины, определяющей количество образующихся слоев
...
Встречное движение по металлу УВ и последующее их внутреннее отражение наряду с отражением от свободных поверхностей [31] приводит к образованию внутренних расслоений металла на участке обработки
...
Зависимость количества слоев от высоты заряда ВВ (о) и повышение прочности стали в результате обработки взрывом (б)Оценку ситуации, имеющей место при формировании в условиях интенсивного взрывного нагружения внутреннего откола [31], можно сделать, анализируя картину интерференции УВ в пределах толщины металлической пластины, подвергаемой, как уже указывалось, либо двухстороннему нагружению азрывом заряда ВВ, способного создать в металле давление, превышающее его предел прочности, либо одностороннему нагружению взрывом такого же ВВ с опиранием пластины на основание с определенной акустической жесткостью
...
При этом условия оформления взрывного нагружения при его практической реализации должны обеспечивать формирование определенной конфигурации (близкой к треугольной) как начального, так и отраженного от опоры ударно-волнового импульса
...
Зависимость количества слоев от высоты заряда ВВ (о) и повышение прочности стали в результате обработки взрывом (б)Оценку ситуации, имеющей место при формировании в условиях интенсивного взрывного нагружения внутреннего откола [31], можно сделать, анализируя картину интерференции УВ в пределах толщины металлической пластины, подвергаемой, как уже указывалось, либо двухстороннему нагружению азрывом заряда ВВ, способного создать в металле давление, превышающее его предел прочности, либо одностороннему нагружению взрывом такого же ВВ с опиранием пластины на основание с определенной акустической жесткостью
...
При этом условия оформления взрывного нагружения при его практической реализации должны обеспечивать формирование определенной конфигурации (близкой к треугольной) как начального, так и отраженного от опоры ударно-волнового импульса
...
Зависимость количества слоев от высоты заряда ВВ (о) и повышение прочности стали в результате обработки взрывом (б)Оценку ситуации, имеющей место при формировании в условиях интенсивного взрывного нагружения внутреннего откола [31], можно сделать, анализируя картину интерференции УВ в пределах толщины металлической пластины, подвергаемой, как уже указывалось, либо двухстороннему нагружению азрывом заряда ВВ, способного создать в металле давление, превышающее его предел прочности, либо одностороннему нагружению взрывом такого же ВВ с опиранием пластины на основание с определенной акустической жесткостью
...
При этом условия оформления взрывного нагружения при его практической реализации должны обеспечивать формирование определенной конфигурации (близкой к треугольной) как начального, так и отраженного от опоры ударно-волнового импульса
...
УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ФОРМЫ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ НЕФТЕПРОДУКТОВКрупноразмерные вертикальные цилиндрические резервуары объемом до 100 ООО м5 широко используются во многих странах для хранения нефтепродуктов
...
Раевским был предложен высокопроизводительный индустриальный способ изготовления подобных сосудов из рулонных заготовок [503], который получил впоследствии широкое промышленное применение
...
Одним из недостатков таких резервуаров является наличие «угловатости» замыкающих вертикальных стыков, образующейся при разворачивании рулонных заготовок (рис
...
Несмотря на статический характер эксплуатационных нагрузок, фактическое напряженно-деформированное состояние стенки резервуара характеризуется переменностью во времени, обусловленной нестабильностью уровней его заполнения из-за частой оборачиваемости нефтепродукта в процессе эксплуатации, проведения ремонта и технического обслуживания, остановок и неисправностей перекачивающего оборудования, запорной аппаратуры и т
...
Обеспечение безопасной работы резервуара в течение установленного срока службы должно быть обосновано всесторонним анализом их переменной нагруженности, уровня дефектов в швах и их усталостной прочности в условиях, близких к эксплуатационным
...
Ограничения на допустимый уровень дефектов сварных соединений устанавливают исходя из фактической переменности нагружения резервуаров с учетом особенностей их конструкции и технологических мер, а также применения дополнительных упрочняющих обработок
...
Поэтому в конструкции резервуара предусмотрена ступенчатая по высоте толщина стенки для обеспечения примерно одинаковой нагруженности наиболее ответственных нижних поясов корпуса
...
В связи с неполным опорожнением резервуара, обычно наблюдаемым при обороте нефтепродукта, самая высокая амплитуда окружных напряжений типична для 3-го и 4-го поясов
...
Более интенсивное накопление усталостных повреждений в упомянутых секциях по сравнению с другими поясами подтверждено опытом обслуживания резервуаров, в которых трещины усталости образуются главным образом в этих зонах [503]
...
Химический состав сталей, %Принимая во внимание упомянутые данные по оборачиваемости нефтепродукта, можно прийти к выводу, что условия обслуживания резервуаров на НПС-1 намного более жесткие из-за частых и интенсивных изменений уровня заполнения резервуаров
...
Преобладание малых амплитуд напряжений в спектре нагруженности указывает на условия эксплуатации резервуара с незначительным изменением уровня заполнения, что типично, например, для работы НПС-1 и НПС-2
...
Первая группа включает в себя тяжело нагруженные резервуары, эксплуатация которых характеризуется вариацией уровня заполнения, при котором достигаются состояния, близкие к предельным как по интенсивности, так и по частоте
...
Умеренно нагруженные резервуары (вторая группа) воспринимают знакопеременные напряжения, по значению близкие к половине расчетных, определенных из условия обеспечения статической прочности стеики
...
В отдельную группу (третью) отнесены резервуары, в которых изменение уровней заполнения и их частота не приводят к формированию явной цикличности нагружения
...
Главными факторами, определяющими сопротивление сварного соединения действию переменных нагрузок, как известно, являются геометрические концентраторы напряжений и деформаций и дефекты соединений
...
Химический состав сталей, %Принимая во внимание упомянутые данные по оборачиваемости нефтепродукта, можно прийти к выводу, что условия обслуживания резервуаров на НПС-1 намного более жесткие из-за частых и интенсивных изменений уровня заполнения резервуаров
...
Преобладание малых амплитуд напряжений в спектре нагруженности указывает на условия эксплуатации резервуара с незначительным изменением уровня заполнения, что типично, например, для работы НПС-1 и НПС-2
...
Испытательное заполнение резервуара водой до наивысшего уровня приводит к уменьшению начальной угловатости за счет развития значительных упругопластических деформаций соединений
...
При низких напряжениях самая большая вариация начальной угловатости наблюдается в сварных соединениях низкоуглеродистой стали ВСтЗсп, наименьшая — в соединениях низколегированной стали 16Г2АФ
...
При нагружении до предела текучести остаточная угловатость во всех случаях составляет около 20 % ее начального значения, указывая тем самым на неполное выправление соединений
...
Остаточная угловатость соединений, в которых произошла пластическая деформация основного металла, предпочтительнее, поскольку наплавленный металл обладает более высокими показателями прочности, а шов имеет большее поперечное сечение
...
Последовательные циклы регулярного нагружения соединений, как свидетельствуют измерения, не приводят далее к заметному изменению угловатости, основной вклад в которое вносится начальным циклом
...
При этом упрочнение соединений, имеющее место и ~1г? 103 1 04 Л/, циклы при высоких уровнях приложенных напряжений, приводит к тому, что уменьшение долговечности соединений с различной остаточной угловатостью наиболее заметно при низких амплитудах напряжений, что приводит к отклонению кривых усталости от параллельности в малоцикловой области нагружения
...
Обеспечение заданного уровня надежности работы резервуара с учетом наличия допустимых уровней дефектов вызывает необходимость рассмотрения параметров кривой усталости для определенной вероятности разрушения
...
Согласно выводам работы [510], переход к долговечности, соответствующей заданной вероятности разрушения Ру следует из нормального распределения величины \% N в соответствии с зависимостьюЬУЬ
...
При этом упрочнение соединений, имеющее место и ~1г? 103 1 04 Л/, циклы при высоких уровнях приложенных напряжений, приводит к тому, что уменьшение долговечности соединений с различной остаточной угловатостью наиболее заметно при низких амплитудах напряжений, что приводит к отклонению кривых усталости от параллельности в малоцикловой области нагружения
...
Местоположение зарядов ВВ на шве с начальной угловатостью (о) и профиль сечения соединения после обработки взрывом (б)вуют различным вероятностям трещины
...
Такие низкие значения долговечности до разрушения стимулировали развитие дополнительных мероприятий, направленных на уменьшение начальной угловатости кромок, и гарантировали повышение усталостной стойкости соединений, имеющих дефекты рассматриваемого типа
...
Последующая детонация зарядов приводит к интенсивной упругопластической деформации стенки резервуара в зоне заряда ВВ, что и приводит к выправлению начальной угловатости кромок (рис
...
При одинаковой погонной навеске в заряде обработка становится менее эффективной с увеличением толщины металла и прочности стали и с уменьшением расстояния между основными и поддерживающими зарядами
...
С увеличением погонной навески установленных зарядов степень выправления сварных соединений сталей различных классов прочности существенно увеличивается
...
В то же время применение обработки взрывом не восстанавливает начальный уровень усталостной прочности соединений с угловатостью, что связано с особенностями деформации сварной пластины в процессе обработки взрывом
...

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