Cтраница 4
![]() |
Большие образцы для испытания сварных соединений на длительную прочность. [46] |
Использование сварных образцов с поперечным швом позволяет оценить наименее прочный участок сварного соединения и влияние на него контактного упрочнения со стороны основного металла или шва. Испытание же образцов с продольным швом ( рис. 65, б) позволяет выявить наименее пластичный участок сварного соединения, в котором при условии совместной деформации с остальными участками наиболее вероятно начало разрушения. Так, при испытании сварных образцов с поперечным швом литых и кованых аустенитных сталей разрушение поперечных образцов проходит преимущественно по основному металлу или шву и лишь при большой длительности переходит в околошовную зону, а при продольных образцах на всех стадиях испытания разрушению предшествует массовое образование трещин в этом участке. Если основной металл или шов обладает низкой длительной пластичностью, то такие зародышевые трещины могут привести к снижению общего уровня длительной прочности. [47]
При тяжелых условиях ( взрывоопасная или токсичная среда, высокое давление или температура) контролируют 100 % сварных швов. При легких условиях проверяют 50 или 25 % швов. Механические испытания заключаются в испытании сварных образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При работе с некоторыми коррозионными средами контролируют сварные швы на склонноств к межкристаллитной коррозии. [48]
При тяжелых условиях ( взрывоопасная или токсичная среда, высокое давление или температура) контролируют 100 % сварных швов. При легких условиях проверяют 50 или 25 % швов. Механические испытания заключаются в испытании сварных образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При работе с некоторыми коррозионными средами контролируют сварные швы на склонность к межкристаллитной коррозии. [49]
Наименее изучены причины образования термических околошовных трещин и физическая сущность локального разрушения сварных соединений аустенитных сталей в околошовной зоне. И тот и другой вид хрупкого разрушения, по-видимому, является следствием исчерпания запаса длительной прочности и пластичности металла в околошовной зоне. Но и такой характер разрушения может наблюдаться при испытаниях сварных образцов на жаропрочность. [50]
Это позволяет рекомендовать такие испытания взамен дорогостоящих стендовых испытаний стыков паропроводов. Для иллюстрации на рис. 82 приведены полученные Т. А. Колодкиной результаты испытаний сварных образцов стыков трубы 0 320 X 50 мм стали 15Х1М1Ф в исходном состоянии после сварки и в состояниях оптимального отпуска при 740 С - 5 ч и недоотпуска при 680 С. [51]
Для проведения испытаний по этому способу используют специальные испытательные машины, разработанные в МВТУ, а также в ИМЕТ совместно с ЦНИИЧМ. В них совмещены механизм деформации с устройством для сварки, что позволяет деформировать металл сварного соединения в процессе его затвердевания. Машина ЛТП1 - 6 приводится в движение электродвигателем мощностью 1 7 кет, который через коробку передач, червячную пару 7 и винтовую пару 6 сообщает поступательные перемещения с 72 скоростями ходовому винту. Машина предназначена для деформирования сварных соединений путем растяжения и изгиба. Этот вариант целесообразно использовать для испытания сварных образцов большого сечения, когда для их растяжения недостаточна мощность или жесткость испытательной машины. Действительная скорость растяжения при этом определяется расчетным путем. Сварка образцов выполняется навесной самоходной головкой, к механизму подачи которой присоединяется мундштук для сварки плавящимся электродом, горелка для сварки неплавящимся электродом с подачей присадки пли промежуточный редуктор с рейкой для автоматической сварки штучными электродами. Вращением направляющих каретки изменяют угол между осью шва и линией растяжения в пределах от 0 до 90, что позволяет определять склонность металла к поперечным и продольным трещинам. Скорость подачи электрода может быть постоянной пли зависящей от напряжения на дуге. Машина имеет пульт управления, самопишущие амперметр п вольтметр, реле времени и концевые выключатели, обеспечивающие проведение испытаний по полуавтомата ческому циклу. [52]
Испытательные машины состоят из приводного устройства, обеспечивающего плавное деформирование образца, и силоизмерительно-го механизма, с помощью которого измеряется сила сопротивления образца создаваемой деформации. По принципу действия приводного устройства различают машины с механическим и гидравлическим приводом. Гидравлический привод обычно применяется у машин большой мощности, предназначенных для испытания от 10 - 104 до 100 - 104 Н и выше. По мере увеличения сопротивления материала образца деформированию растет давление масла в рабочем цилиндре. При этом усиливается просачивание жидкости через зазор между цилиндром и поршнем и скорость деформирования уменьшается. Для ее поддержания на постоянном уровне необходимо увеличивать подачу жидкости в цилиндр пропорционально ее утечке. Этот недостаток машин с гидравлическим приводом существен. Следует отметить, что в разрывных машинах рычажного типа ( например, ИМ-4Р, ИМ-12Р и Р-5) обеспечивается необходимая скорость нагружения и запись диаграммы растяжений производится в большом масштабе, что увеличивает точность определения о о 2 - Поэтому применение этих машин предпочтительнее при испытании образцов из основного металла. Гидравлические машины с успехом применяются при испытании сварных образцов, для которых сдаточной характеристикой является временное сопротивление разрыву. [53]