Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

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

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Именно это обстоятельство и обусловливает несколько более низкую усталостную прочность обработанных взрывом соединений с начальной угловатостью по сравнению с бездефектными соединениями
...
При второй обработке менее мощными зарядами ВВ, расположенными на противоположной стороне пластины, достигалось полное выправление образовавшейся при первом взрыве угловатости соединения
...
Испытания показали, что усталостная прочность сварных образцов, обработанных согласно такой схеме, оказывалась не ниже таковой для соединений, выполненных без угловых деформаций
...
Это приводит к заключению, что деформационный наклеп металла, вызванный упрочняющей обработкой соединений взрывом, играет незначительную роль в снижении их усталостной прочности
...
Ступенчатое уменьшение массы заряда ВВ в зависимости от толщины стенки резервуара и угловатости дает возможность производить обработку монтажного стыка по всей высоте резервуара одновременно
...
Выполненный анализ эксплуатационной нагрузки резервуара в сочетании с исследованием усталостной прочности сварного соединения позволяет рассматривать вопрос о допустимом уровне дефектов в швах исходя из условия обеспечения безопасной эксплуатации конструкций
...
Ступенчатое уменьшение массы заряда ВВ в зависимости от толщины стенки резервуара и угловатости дает возможность производить обработку монтажного стыка по всей высоте резервуара одновременно
...
Выполненный анализ эксплуатационной нагрузки резервуара в сочетании с исследованием усталостной прочности сварного соединения позволяет рассматривать вопрос о допустимом уровне дефектов в швах исходя из условия обеспечения безопасной эксплуатации конструкций
...
Ограничения К„ главным образом для статически загруженных резервуаров, были определены из условия, гарантирующего предел прочности соединений в присутствии локальных зон изгиба вблизи швов
...
В данном случае 5%-я вероятность разрушения принята как базовая, что соответствует примерно четырехкратному количеству циклов нагружения по сравнению с базовым
...
Как показали вычисления, в зависимости от толщины оболочки, марки стали и интенсивности переменного нагружения резервуара, допустимая угловатость соединений может изменяться от 1,0 до 5,0 мм
...
Кроме того, технологические особенности изготовления рулонированных полотнищ для стенки резервуара и их монтажа часто обусловливают появление характерных угловых деформаций, что в условиях интенсивной оборачиваемости продуктов приводит к образованию и накоплению усталостных повреждений, в частности трещин, уже на ранних стадиях эксплуатации
...
В случае, если принятые меры оказываются неэффективными и размер угловатости все же превышает допустимые значения, порой остается лишь вырезать монтажный сварной шов и повторить процесс сборки
...
Применение традиционных методов исправления дефектов формы оболочки в зоне вертикального монтажного сварного соединения весьма затруднительно из-за негабаритных размеров полотнища, а также невозможности одновременного доступа к внутренней и внешней поверхностям резервуара
...
Изгибающий момент при этом достигается путем расположения одной пары нагружающих зарядов вблизи шва со стороны его выпуклости, а другой пары — с обратной стороны стыка на некотором удалении и симметрично относительно сварного шва
...
Факторы, влияющие на размер прогиба, можно условно разбить на следующие основные группы:•параметры импульсной нагрузки (значение импульса давления и его длительность, область действия);•характеристики материала (упругие характеристики, прочность, модуль деформационного упрочнения);•геометрия пластины как элемента конструкции (толщина пластины, ее размеры в плане, форма контура закрепления и др
...
При использовании мощных зарядов, состоящих из трех и более ДШ, возникает вопрос их технологического оформления, например, в один, два или три слоя, что при одной и той же навеске может давать существенно отличающиеся результаты обработки
...
В случае, если принятые меры оказываются неэффективными и размер угловатости все же превышает допустимые значения, порой остается лишь вырезать монтажный сварной шов и повторить процесс сборки
...
Установлено, что при инициировании линейных зарядов ДШ в режиме скользящей детонации по схеме, обеспечивающей изгибное деформирование, амплитуда импульса изменяется от 16 ГПа под зарядом ВВ до 1 ГПа на глубине 12
...
Металл, находящийся непосредственно под зарядами ВВ, переводится в пластическое состояние и таким образом образуются своеобразные «пластические шарниры»
...
Установлено, что при динамическом нагружении пластические деформации сосредоточены лишь в зонах пластических шарниров, тогда как вне этих зон остаточные деформации отсутствуют
...
Полученные результаты показали, что в приповерхностных слоях металла, в наибольшей степени подверженных изгибной деформации, ее значение не превышает 1 %
...
Предложена физическая модель процесса, базирующаяся на следующих основных положениях:•в результате детонации ВВ на поверхности оболочки УВ, проходя по металлу, переводит его в пластическое состояние, т
...
Установлено, что при инициировании линейных зарядов ДШ в режиме скользящей детонации по схеме, обеспечивающей изгибное деформирование, амплитуда импульса изменяется от 16 ГПа под зарядом ВВ до 1 ГПа на глубине 12
...
Металл, находящийся непосредственно под зарядами ВВ, переводится в пластическое состояние и таким образом образуются своеобразные «пластические шарниры»
...
Установлено, что при динамическом нагружении пластические деформации сосредоточены лишь в зонах пластических шарниров, тогда как вне этих зон остаточные деформации отсутствуют
...
Полученные результаты показали, что в приповерхностных слоях металла, в наибольшей степени подверженных изгибной деформации, ее значение не превышает 1 %
...
В данном случае выбран многорядный алгоритм моделирования многофакторных процессов, который позволяет при минимальных требованиях к точности и достоверности исходных данных получить модель оптимальной структуры с ее адекватным количественным описанием
...
В дальнейшем результаты МГУА легли в основу создания пакета прикладных программ для накопления и обработки данных обследований реальных металлоконструкций и разработки схем технологического процесса обработки взрывом
...
В данном случае выбран многорядный алгоритм моделирования многофакторных процессов, который позволяет при минимальных требованиях к точности и достоверности исходных данных получить модель оптимальной структуры с ее адекватным количественным описанием
...
В дальнейшем результаты МГУА легли в основу создания пакета прикладных программ для накопления и обработки данных обследований реальных металлоконструкций и разработки схем технологического процесса обработки взрывом
...
Результаты испытаний сварных образцов низколегированной стали по Шарли: о — надрез по ЗТВ; б — надрез по основному металлу: / — исходное состояние, 2 — после обработки взрывом; — доля волокнистого изломатание на критическое раскрытие в вершине трещины; сравнительные усталостные испытания в малоцикловой области (см
...
Для основного металла и металла ЗТВ трудно отметить какие-либо отличия ударной вязкости до и после обработки взрывом, поскольку все значения попадают в полосу естественного разброса (см
...
Результаты испытаний сварных образцов низколегированной стали по Шарли: о — надрез по ЗТВ; б — надрез по основному металлу: / — исходное состояние, 2 — после обработки взрывом; — доля волокнистого изломатание на критическое раскрытие в вершине трещины; сравнительные усталостные испытания в малоцикловой области (см
...
Для основного металла и металла ЗТВ трудно отметить какие-либо отличия ударной вязкости до и после обработки взрывом, поскольку все значения попадают в полосу естественного разброса (см
...
Результаты испытаний сварных образцов низколегированной стали по Шарли: о — надрез по ЗТВ; б — надрез по основному металлу: / — исходное состояние, 2 — после обработки взрывом; — доля волокнистого изломатание на критическое раскрытие в вершине трещины; сравнительные усталостные испытания в малоцикловой области (см
...
Для основного металла и металла ЗТВ трудно отметить какие-либо отличия ударной вязкости до и после обработки взрывом, поскольку все значения попадают в полосу естественного разброса (см
...
В результате обработки взрывом у основного металла стали СтЗ температура перехода от вязких разрушений к хрупким повысилась примерно на 10 °С, в то же время и в хрупкой и в вязкой областях обработка не приводит к заметному изменению показателя вязкости разрушения
...
Анализируя результаты испытаний металла шва и линии сплавления для сталей СтЗ и 09Г2С как в исходном состоянии, так и после обработки взрывом, следует отметить, что вследствие механической неоднородности ЗТВ не удалось выявить определенных закономерностей в отношении влияния обработки взрывом на вязкость разрушения
...
Испытывали образцы бездефектных сварных соединений, с различной степенью угловатости, а также образцы с угловатостью, прошедшие обработку взрывом для уменьшения ее значения
...
Говоря о повышении надежности, нельзя не упомянуть о благоприятном эффекте снижения остаточных напряжений, сопутствующих процессу устранения угловатости
...
УПРОЧНЕНИЕ, ВЗРЫВОТЕРМИЧЕСКАЯ И ВЗРЫВОСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙЗона шва, где сосредоточены конструктивные и технологические концентраторы напряжений и дефекты, происходит термодеформационное старение металла, возникают металлургические и химические неоднородности и, наконец, действуют высокие остаточные напряжения растяжения, является, как уже отмечалось, наиболее уязвимым местом сварной конструкции
...
В этих экстремальных условиях в металле интенсивно развиваются релаксационные процессы, способные резко изменить его начальное физико-механическое состояние
...
В результате обработки взрывом у основного металла стали СтЗ температура перехода от вязких разрушений к хрупким повысилась примерно на 10 °С, в то же время и в хрупкой и в вязкой областях обработка не приводит к заметному изменению показателя вязкости разрушения
...
Анализируя результаты испытаний металла шва и линии сплавления для сталей СтЗ и 09Г2С как в исходном состоянии, так и после обработки взрывом, следует отметить, что вследствие механической неоднородности ЗТВ не удалось выявить определенных закономерностей в отношении влияния обработки взрывом на вязкость разрушения
...
Способность создания в металле взрывным нагружением термодинамически устойчивых несовершенств кристаллического строения открывает возможность использования этого феномена для управления процессами структурообразования при последующей термообработке
...
Не случайно поэтому появились новые технологии комбинированной взрывотермической и предварительной обработки взрывом подлежащих сварке кромок — так называемая взры вое варочная обработка [43, 534, 535], основные особенности которых рассматриваются ниже на ряде характерных примеров
...
Взрывотермическая обработка наплавленной высокомарганцевой сталиРассматриваемые исследования выполнены применительно к разработке технологии упрочнения УВ отремонтированных наплавкой железнодорожных крестовин, подверженных в процессе эксплуатации повышенному контактно-усталостному (смятие) и фрикционному износу
...
Так, наплавка наиболее распространенными электродами ЦНИИН-4 (разработка ВНИИЖТ) обеспечивает высокую износостойкость наплавленного металла, но он хрупок и склонен к выкрашиванию, а также плохо поддается упрочняющей обработке
...
По достижению определенной степени упрочнения поверхность крестовины начинает подвергаться преимущественно истиранию, и хотя в дальнейшем смятие продолжается, но протекает значительно медленнее
...
Способность создания в металле взрывным нагружением термодинамически устойчивых несовершенств кристаллического строения открывает возможность использования этого феномена для управления процессами структурообразования при последующей термообработке
...
Химический состав и механические свойства металла, наплавленного порошковой проволокой ПП-АН-105 _сибирским стрелочным заводом Министерства путей сообщения СССР, а также в США (концерн Дюпон де Немур, Денверский университет) позволили установить, например, что износостойкость обработанных взрывом железнодорожных крестовин повышается в 1,5
...
Например, существование горячих и холодных трещин обусловливает реальную опасность отслоения наплавки от основного металла, развитие имеющихся и образование новых трещин и т
...
Химический состав и механические свойства металла, наплавленного порошковой проволокой ПП-АН-105 _сибирским стрелочным заводом Министерства путей сообщения СССР, а также в США (концерн Дюпон де Немур, Денверский университет) позволили установить, например, что износостойкость обработанных взрывом железнодорожных крестовин повышается в 1,5
...
Например, существование горячих и холодных трещин обусловливает реальную опасность отслоения наплавки от основного металла, развитие имеющихся и образование новых трещин и т
...
Отсутствие единой закономерности в распределении твердости в основном металле и ее скачок обусловлены, по-видимому, различным исходным состоянием образцов, поскольку онн вырезались из участков крестовин с различной степенью предварительного наклепа
...
Увеличение кратности обработки свыше 3 оказывается менееэффективным, что связано, по-видимому,с насыщением кристаллической структуры дефектами при первых взрывах
...
Выполненные исследования показали, что металл, наплавленный порошковой проволокой ПП-АН-105, обладает достаточно высокой восприимчивостью к упрочнению взрывом — примерно одинаковой с основным металлом
...
Это объясняется как высокой вязкостью и пластичностью основного и наплавленного металла, так и особенностями УВ-воздействия: высоким гидростатическим давлением и непродолжительностью процесса
...
Увеличение кратности обработки свыше 3 оказывается менееэффективным, что связано, по-видимому,с насыщением кристаллической структуры дефектами при первых взрывах
...
В отличие от этого в основном металле картина образования двойников и систем скольжения по мере увеличения давления существенно меняется: они развиваются по нескольким пересекающимся плоскостям и в значительно большем количестве зерен (рис
...
Следует полагать, что это отличие связано с исходной формой зерен (основной металл — полиэдрическая форма, наплавленный — четко выраженное столбчатое строение, затрудняющее одновременную активацию нескольких систем скольжения или двойникования)
...
Что касается дендритной литой структуры наплавленного металла, то под действием УВ наблюдается ее фрагментация в тем большей степени, чем выше приложенное давление,По мере увеличения давления на фронте УВ (в данном случае до -200 ГПа) все в большем количестве зерен появляются видимые следы деформации, возрастает количество одновременно действующих систем скольжения
...
Среди факторов, определяющих высокую восприимчивость к упрочнению взрывом марганцевой аустенитной стали, отличающейся низкой энергией дефектов упаковки [28], уменьшающих подвижность дислокаций, называют специфический характер взаимодействия атомов Fe и Mn, а также дислокаций и комплексов Мп, С в твердом растворе аустенита [462]
...
Явление затухания УВ обусловило исследование закономерностей изменения остаточных свойств стали ПЗ, в частности твердости и морфологии тонкой структуры по толщине металла, и на этой основе оценить вклад различных механизмов в эффект ее упрочнения взрывом при различных давлениях УВ вследствие ее затухания
...
В связи с этим для идентификации картины деформаций использованы электронно-микроскопические исследования тонких фолы в электронном микроскопе JAM-120 при ускоряющем напряжении 120 кВ
...
Заготовкой для фолы служили пластинки толщиной 0,4 мм, вырезанные электроискровым способом из слоев металла, находившихся на различных удалениях от обработанной взрывом поверхности
...
Последние не характерны для структуры в исходном состоянии и возникают, по-видимому, в местах локального повышения внутренних напряжений, возникающих при наплавке очередного слоя
...
Наряду с высокой общей плотностью дислокаций, имеют место интенсивное скольжение и двойникование, в некоторых зернах имеющие вид полос, пересекающих отдельные скопления дислокаций
...
Деформационная картина упрочненной взрывом наплавленной стали ПЗ у поверхности обработки взрывом (о) и на удалении 7 мм от нее {б—ж): a — двойник и сетка дислокаций (ув
...
Деформационная картина упрочненной взрывом наплавленной стали ПЗ у поверхности обработки взрывом (о) и на удалении 7 мм от нее {б—ж): a — двойник и сетка дислокаций (ув
...
На таких границах накапливается упругая деформация, пока не достигается предел текучести и не наступает релаксация упругих напряжений, приводящая к нарушению когерентности
...
Когда на границе кристалла мартенсита с матричной фазой возникает неупорядоченное расположение атомов, «скользящее» движение границы становится невозможным и быстрый рост кристалла по мартенситному механизму прекращается
...
Она имеет более сложное дислокационное строение, для которого характерны дислокационные сплетения с высокой плотностью дислокаций (порядка предельной 10"
...
Дополнительные рентгенографические исследования с этой целью на установке УРС-55 в излучении ¥&Кх, очевидно, также не обеспечивают корректного определения фазового состава сильно деформированных металлов и сплавов
...
Субструктура остаточного аустенита отличается от исходной большей плотностью несовершенств, возникающих, в том числе, при локальной пластической деформации аустенита в процессе образования мартенситных кристаллов
...
Взрывотермичеекая обработка сталей различных классовЕсли упрочнение взрывом приводит к резкому повышению твердости и прочностных характеристик при одновременном снижении показателей пластичности [28], то взрывотермичеекая обработка позволяет зачастую получить оптимальное сочетание физико-механических свойств металла [516]
...
Она имеет более сложное дислокационное строение, для которого характерны дислокационные сплетения с высокой плотностью дислокаций (порядка предельной 10"
...
Нагружение УВ, отличающееся рядом положительных особенностей (незначительное формоизменение в сочетании с существенным воздействием на субструктуру), открывает большие возможности в повышении эффективности такой обработки
...
Обработка взрывом способна значительно упрочнить металл без существенных макродеформаций, а поскольку после нее образуются множественные весьма устойчивые несовершенства кристаллического строения, которые могут сохраняться вплоть до температур существования аустенита [523], она в сочетании с термообработкой открывает широкие возможности для направленного воздействия на формирование структуры металла в целях улучшения структурно-чувствительных свойств
...
Нагружение УВ, отличающееся рядом положительных особенностей (незначительное формоизменение в сочетании с существенным воздействием на субструктуру), открывает большие возможности в повышении эффективности такой обработки
...
Обработка взрывом способна значительно упрочнить металл без существенных макродеформаций, а поскольку после нее образуются множественные весьма устойчивые несовершенства кристаллического строения, которые могут сохраняться вплоть до температур существования аустенита [523], она в сочетании с термообработкой открывает широкие возможности для направленного воздействия на формирование структуры металла в целях улучшения структурно-чувствительных свойств
...
Исследование влияния взрывной обработки на процессы, ответственные за формирование структуры литой стали 09Г2С, и в частности, на размер аустенитного зерна, а также на тип и кинетику его превращений при охлаждении выполнено с использованием высокотемпературной вакуумной металлографии на установке ИМАШ-5М с дилатометрической приставкой непосредственно в процессе развития Таблица 5
...
Возможно, она связана с нарушением при пластической деформации взрывом ориентировки кристаллов феррита, благодаря которой дальнейшее превращение протекает в нетекстурированной матрице, а потому приводит к измельчению зерен аустенита
...
Практическая ценность обработки взрывом, приводящей к измельчению аустенитного зерна, неоспорима, поскольку она предопределяет и размер зерна вторичных структур, а следовательно, и сопротивляемость сталей хрупкому разрушению
...
По мере дальнейшего снижения температуры появляются первые продукты бейнитного превращения в виде слабо очерченных игл, причем их образование в образцах Д смещается в область более высоких температур
...
Напротив, при охлаждении образцов Д от 850 °С, когда бейнитный интервал превращения переохлажденного аустенита не обнаруживается, мартенситное превращение активизируется, что проявляется в повышении точек Мн и Мк примерно на 40 и 20 °С соответственно
...
Напротив, при охлаждении от более низкой температуры (850 °С) искажения взрывного происхождения, по-видимому, сохраняются еще в достаточном количестве, так что они способствуют повышению точек Ми и Мк
...
После нормализации и высокого отпуска образцов, обработанных взрывом, плотность дислокаций снижается по сравнению с упрочненными взрывом образцами, но сохраняется достаточно высокой при более равномерном их распределении
...
Образуется много новых совершенных границ ферритных кристаллитов, в пределах которых наблюдаются отдельные дислокации или их скопления; зерен свободных от дислокаций, не встречается
...
После взрывотермической обработки чаше, чем в других случаях, встречаются карбидные выделения в форме мелких пластинок [526], расположенных параллельно друг другу
...
При этом после взрывотермической обработки карбидные образования измельчены и распределены более равномерно в объеме зерен, что способствует повышению ударной вязкости стали на 40
...
Например, обработка взрывом может играть активную роль в формировании структуры при упрочняющей взрывотермической обработке литой низколегированной стали, и в частности, металла сварного шва
...
Влияние взрывной и термической обработок на физико-механические свойства аустенитных сталейИсследование возможности измельчения зерна нержавеющей стали 0Х18Н12Т методом взрывотермической обработки выполнено применительно к предотвращению хрупкого растрескивания в ОШЗ кольцевых швов труб диаметром 560 и толщиной стенки 32 мм, используемых в качестве паропроводов в атомной энергетике
...

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