Главная


Соединение труб из разнородных металлов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 154 ... 170
148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170


скачать книгу Соединение труб из разнородных металлов




Результаты испытаний, так же как и опыт эксплуатации, показывают, что наиболее тяжелым режимом нагружения для сварных соединений трубопроводов является нагружение, когда напряжения от изгибающего момента достигают максимума при максимальной температуре испытаний
...
Ценность таких испытаний не только в том, что они решают важные практические задачи, но и в том, что полученные результаты создают основу для разработки и проверки методов расчетной оценки работоспособности разнородных сварных соединений трубопроводов
...
Рассмотрение методов оценки качества и работоспособности всех использующихся в настоящее время видов разнородных соединений труб с учетом условий их эксплуатации было бы большим по объему и тем не менее вряд ли исчерпывающим
...
ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБВопрос о прочности разнородного сварного соединения трубопровода связан с решением ряда задач — обеспечение определенного уровня прочностных и пластических свойств материалов каждого участка сварного соединения, снижение остаточных и рабочих напряжений, повышение служебных свойств соединения (исходя из-условий, в которых будет работать стык) и др
...
Вопрос о различии в коэффициентах а материалов разнородных стыков в той или иной степени затрагивается во многих работах, но он заслуживает того, чтобы его рассмотреть более подробно
...
Так как сначала не рассматриваются конкретные материалы и температуры, удобно напряжения представить, как это сделано в работе [71], в относительных величинах, т
...
Вопрос о различии в коэффициентах а материалов разнородных стыков в той или иной степени затрагивается во многих работах, но он заслуживает того, чтобы его рассмотреть более подробно
...
Это важно подчеркнуть потому, что при расчетах разнородных соединений труб, которые могут рассматриваться как оболочки, напряжения хгг обычно не учитываются
...
Из графика видно, что при приближении к линии сплавления тангенциальные напряжения ов на наружной поверхности изменяются мало, а осевые напряжения а/ по абсолютной величине резко возрастают
...
Это важно подчеркнуть потому, что при расчетах разнородных соединений труб, которые могут рассматриваться как оболочки, напряжения хгг обычно не учитываются
...
Сравнивая графики, можно заметить, что при уменьшении отношения г [Я более плавно снижаются осевые напряжения а/ на поверхности с удалением от линии сплавления и быстрее растут у поверхности
...
Сравнивая графики, можно заметить, что при уменьшении отношения г [Я более плавно снижаются осевые напряжения а/ на поверхности с удалением от линии сплавления и быстрее растут у поверхности
...
На основании этого делаются рекомендации по применению электродов, позволяющих получить металл шва с коэффициентом а, средним по значению между значениями а свариваемых материалов, или использованию промежуточных проставок с такой же целью
...
Если принять во внимание, что при сварке при наложении первого валика в нем в зависимости от режимов сварки может содержаться от 30 до 50% основного металла, то мы можем получить очень нежелательное соотношение в коэффициентах теплового расширения основного металла и первого наплавленного слоя
...
Следует еще раз подчеркнуть, что здесь не учтены сварочные напряжения, достигающие обычно предела текучести материала или остаточные напряжения после термообработки, а также напряжения от внешних нагрузок
...
Например, наплавка на перлитную сталь электродами на никелевой основе позволяет получить низкие значения коэффициента теплового расширения в наплавленном слое за счет высокого содержания никеля и в наплавленном слое
...
Прежде всего возрастут тангенциальные напряжения, что особенно важно для участков, расположенных вблизи поверхности трубы, и появятся у линии сплавления осевые напряжения, которые были равны нулю
...
Например, наплавка на перлитную сталь электродами на никелевой основе позволяет получить низкие значения коэффициента теплового расширения в наплавленном слое за счет высокого содержания никеля и в наплавленном слое
...
В этом сварном соединении, так же как и в предыдущем сварном соединении, разрушения начинаются от наружной и внутренней поверхностей трубопровода у линии сплавления стали 20 с наплавленным слоем и проходят по стали 20
...
Результаты испытаний натурных разнородных сварных соединений труб:/—расчетная кривая усталости для углеродистых сталей до температуры 360е С по отечественным нормам расчета (73]; 2, 3—расчетные кривые для углеродистых и аустенитных старей по стандарту ASME; О-разрушения сварных соединений, выполненных но первому технологическому варианту; ф сварное соединение первого ва рианта, не имевшее усиления; у — разрушения сварных соединений, выполненных по второму варианту сварки; Д—соединения, выполненные по третьему варианту сварки1Несколько позже разрушились стыки (выполненные по первому варианту сварки), которые не подвергали термообработке и которые подвергали термообработке при 1050° С
...
Результаты испытаний натурных разнородных сварных соединений труб:/—расчетная кривая усталости для углеродистых сталей до температуры 360е С по отечественным нормам расчета (73]; 2, 3—расчетные кривые для углеродистых и аустенитных старей по стандарту ASME; О-разрушения сварных соединений, выполненных но первому технологическому варианту; ф сварное соединение первого ва рианта, не имевшее усиления; у — разрушения сварных соединений, выполненных по второму варианту сварки; Д—соединения, выполненные по третьему варианту сварки1Несколько позже разрушились стыки (выполненные по первому варианту сварки), которые не подвергали термообработке и которые подвергали термообработке при 1050° С
...
Результаты испытаний натурных разнородных сварных соединений труб:/—расчетная кривая усталости для углеродистых сталей до температуры 360е С по отечественным нормам расчета (73]; 2, 3—расчетные кривые для углеродистых и аустенитных старей по стандарту ASME; О-разрушения сварных соединений, выполненных но первому технологическому варианту; ф сварное соединение первого ва рианта, не имевшее усиления; у — разрушения сварных соединений, выполненных по второму варианту сварки; Д—соединения, выполненные по третьему варианту сварки1Несколько позже разрушились стыки (выполненные по первому варианту сварки), которые не подвергали термообработке и которые подвергали термообработке при 1050° С
...
Пересчитав допускаемые напряжения для основного металла на допускаемые напряжения для сварных соединений, получим, что допускаемые напряжения для сварных соединений по отечественным и зарубежным нормам расчета близки по значениям и практически совпадают с допускаемыми напряжениями для стали 20
...
Таким образом, во всех этих соединениях, как и в ранее рассмотренных, разрушения проходили по одному участку — по стали 20 у линии ее сплавления с наплавленным металлом
...
Замер микротвердости в околошовной зоне показал, что в тер-мообработанных сварных стыках заметней выражены прослойки повышенной твердости в аустенитной наплавке у линии сплавления, особенно в соединениях, проходивших термообработку при температуре 1050° С, и соответственно понижена твердость в стали 20
...
Для менее ответственных соединений, которые могут периодически контролироваться и которые позволяют производить ремонт, эти коэффициенты запаса могут быть ниже
...
Соединения оказались достаточно работоспособными, так как материал шва, выполненного электродной проволокой Св-08Г2С, имеет более высокие прочностные характеристики, чем сталь 20, а при заданной амплитуде напряжений выше и сопротивление малоцикловой усталости
...
Из результатов испытаний и расчетов 18 разнородных сварных соединений труб следует, что работоспособность стыков при переменных нагрузках определяется главным образом размахом (амплитудой) напряжений, величина которого в большей мере зависит от разности коэффициентов теплового расширения свариваемых материалов и металла шва и от разности температур
...
В таких соединениях при прочих равных условиях из-за разности температур значительно должны возрасти размах напряжений в цикле и соответственно понизиться работоспособность
...
Такой режим испытаний позволяет избежать больших градиентов температур по толщине стенки, а выдержка при температуре 560—57СР С в течение 4 ч давала возможность протекать процессу релаксации, что приближало выбранный режим испытаний к переходным режимам при эксплуатации
...
Необходимо подчеркнуть, что местом разрушения разнородных стыков является не околошовная зона со стороны стали 1Х12В2МФ или 12Х1МФ, где следует ожидать образования различных прослоек, структурной неоднородности, различия в механических свойствах и т
...
С учетом того, что по указанному стандарту для сварных соединений допускаются напряжения (деформации), по величине равные 0,5 от допускаемых напряжений для основного металла, на графике построив
...
По околошовной зоне трещин в этом соединении не обнаружено, что объясняется несколько более низкими напряжениями у линии сплавления по сравнению со стыком 3 и меньшим числом циклов нагружения
...
Не останавливаясь подробно на причинах сетчатого растрескивания металла шва, так как это выходит за рамки рассматриваемого вопроса, отметим только, что это связано с кинетикой изменения напряженно-деформированного состояния и циклическими характеристиками металла шва
...
Главная причина такого быстрого разрушения — высокий уровень напряжений и относительно низкий (по сравнению со сталью 1Х12В2МФ) предел текучести стали 15Х1М1Ф, а также циклическое разупрочнение ее при высоких температурах
...
Разупрочнение стали 15Х1М1Ф при циклическом нагруженпи и концентрация напряжений у линии сплавления привели к локализации деформации на узком участке и к росту пластической составляющей от цикла к циклу
...
В какой-то степени быстрое разрушение стыка может быть отнесено также на счет образования прослоек с пониженными механическими свойствами и высоких остаточных сварочных напряжений
...
В этом случае область максимальных напряжений смещается к линии сплавления наплавленного слоя, выполненного электродами ЦЛ-36 и ЦЛ-25, а распределение напряжений сохраняется прежним
...
При малой ползучести материалов и при циклической стабильности свойств материалов долговечность соединений может быть достаточно надежно определена расчетным путем
...
При наличии ползучести материала или циклического разупрочнения его на участке с большой амплитудой напряжений работоспособность стыков существенно понижается, а при совместном воздействии этих факторов снижение может составить порядок и более
...
Поэтому при назначении режимов термообработки для снятия сварочных напряжений и улучшения свойств материала отдельных участков необходимо прежде всего учитывать среди прочих отрицательных последствий термообработки возможное неблагоприятное для работоспособности соединения напряженное состояние
...
Металл шва должен иметь не просто среднеарифметическое значение коэффициента теплового расширения а между значениями коэффициентов а свариваемых материалов
...
Выбранный присадочный материал должен понизить напряжения на наиболее опасном участке до уровня, обеспечивающего надежность работы соединения на заданной базе
...
При этом важно учесть действительную величину коэффициентов а первых наплавленных слоев металла, которые существенно отличаются по химическому составу от металла шва (в результате перемешивания в сварочной ванне присадочного материала с основным металлом)
...




Соединение металлов в твердой фазе
Холодная сварка труб
Высокочастотная сварка металлов
Соединение труб из разнородных металлов
Сварка модулированным током
Современные средства защиты сварщиков
Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений