Механические Неоднородность

Применение конструкционных низколегированных сталей повышенной и высокой прочности, теплоустойчивых и жаропрочных хромомолибденованадиевых, нержавеющих хромоникелевых сталей, биметаллов и композиционных материалов для изготовления аппаратов актуализирует проблему механической неоднородности. Механическая неоднородность, заключающаяся в различии механических характеристик зон (шва Ш, зоны термического влияния ЗТВ и основного металла) сварного соединения, является, с одной стороны, следствием локализованных температурных полей при сварке структурно-неравновесных сталей, с другой - применения технологии сварки отличающимися по свойствам сварочных материалов с целью повышения технологической прочности. [c.93]

В связи с отсутствием приемлемых технологических решений изготовления надежного в эксплуатации сварного нефтегазохимического оборудования из хромомолибденовых сталей мартенситного класса актуально исследование влияния структурно-механической неоднородности на склонность сварных соединений этих сталей к хрупкому разрушению и на этой основе разработка научно обоснованных технологических мероприятий по ограничению отрицательного влияния факторов неоднородностей для обеспечения их работоспособности. [c.96]

Существующие методы расчета на прочность не учитывают фактора механической неоднородности. Между тем, в большинстве случаев разрушения сварных соединений аппаратов происходят в области твердых, охрупченных участков зоны термического влияния. Следует также помнить, что локальный сварочный нагрев приводит к возникновению остаточных напряжений, способствующих повышению уровня напряженности металла. [c.368]

МЕХАНИЧЕСКАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.13]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.19]

Картину деформирования механически неоднородных соединений с мягкими прослойками можно представить на примере соединения с прямоугольной прослойкой следующим образом (рис. 1.9, а). [c.23]

Следует отметить также то обстоятельство, что исследования по влиянию пористости на работоспособность сварных соединений проводились без учета фактора механической неоднородности. В указанных и других работах не приводятся данные о степени механической неоднородности различных зон соединений, геометрических размерах прослоек и т. д, Хотя очевидно, что влияние пор на работоспособность сварных соединений с мягкими и твердыми швами будет резко отличаться друг от друга. [c.38]

Приведенным небольшим обзором по влиянию основных дефектов на работоспособность сварных соединений не исчерпывается полученная в данном направлении информация. Однако в своей основной части следует отметить, что систематических исследований по совместному влиянию фактора механической неоднородности, геометрических параметров сварных швов, типов дефектов и их размеров на прочностные свойства соединений не проводилось. [c.39]

Плоскостные дефекты в механически неоднородных соединениях создают нелинейный характер зависимости [c.41]

Углы наклона линий скольжения при выходе на контур зависят от величины касательных напряжений на данном контуре. При отсутствии касательных напряжений на свободных (боковых) поверхностях мягкой прослойки линии скольжения пересекают данную поверхность под углом +45°. Если касательные напряжения на контактной поверхности металлов М и Т достигают наибольшей величины (например, при большой степени механической неоднородности соединений), то к .В данном случае одно семейство пересекает поверхность контакта металлов М и Т под углом 90°, а для второго семейства линия контакта является огибающей. При этом из угловых точек мягкой прослойки (которые будут особыми) строятся в соответствии с граничными условиями веерные поля сеток линий скольжения с соответствующими центрированными углами. Пример построения сетки линий скольжения для мягкой прослойки со степенью механической неоднородности =а /сг >6 и относи- [c.43]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ДЕФЕКТОМ В ЦЕНТРЕ ШВА [c.51]

Рис. 2.16. Зависимость размеров плоскостных дефектов не снижающих прочность соединений, от степени механической неоднородности и относительной толщины мягкой прослойки X

На рис. 2.18 представлена зависимость равнопрочных размеров дефектов от степени механической неоднородности при различных значениях параметра ж. В качественном плане данная зависимость аналогична зависимости, рассмотренной ранее на рис. 2.16 для соединений пластин. Однако следует отметить, что при осесимметричной деформации область равнопрочных дефектов (/ /d) несколько больше, чем при плоской деформации. [c.62]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОЙ ПРОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПЛОСКОСТНЫМИ ДЕФЕКТАМИ [c.70]

Наиболее систематизированные исследования механической неоднородности сварных соединений приведены в работа О.А. Бакши и его учеников Р.С. Зайнуллина, М.В. Шахматова и др. Вопросы электрохимической неоднородности сварных соединений освещены О.И. Стекловым. [c.94]

На основе проведенных исследований и результатов опытно-промышленного опробования подготовлены нормативные технологические инструкции по ручной электроду го-вой сварке, по полуавтоматической сварке в среде углекис.то го газа и по автоматической сварке под флюсом регламентирующие применение разработанных технологий сварки, [5 этих руководящих документах регламентированы конструктивные формы и размеры элементов подготовки кромок, последовательность и требования к сборке, допустимые параметры твердых прослоек во взаимосвязи с геометрическими размерами и степенью их механической неоднородности, порядок выполнения сварки, выбор сварочных материалов и ре комендуемые режимы сварки, параметры сопутствую щег ) охлаждения с учетом толщины металла свариваемых элементов и рабочих условий эксплуатации. [c.106]

Халимов А.Г. Влияние структурно-механической неоднородности на работоспособность сварных соединений стали 15Х5М // Проблемы технической диагностики и определения остаточного ресурса оборудования Материалы Всероссийской научно-техн. конф. - Уфа, 1995. - С. 10-22. [c.109]

Во-первых, при длительной эксплуатации разнородных сварных соединений сталей типа 15Х5М происходит изменение структурно-механической неоднородности. Вдоль зоны t плавления наблюдается науглероживание аустенитного металла сварного шва до 0,1-0,15 мм (рис. 3.14, б) с микротвердостью до 350-380 единиц и обезуглероживание основного металла на глубину до 0,005-0,12 мм (рис. 3.15). Микротвердость на феррритных (светлых) участках обезуглероживания (см. рис. 3.15) понижается до 90-120 единиц (900-1200 МН/м ). Микротрещины по границам ферритных зерен (см. рис. 3.14, а и б) имеют характерные признаки развития I pe-щин термической усталости. [c.157]

В книге рассмотрены дефекты сварных соединений, причины их возникновения и их классификация. Изложены методики расчета прочности сварных соединений с дефектами с учетом их механической неоднородности. Даны подходы к нормированию дефектов сварки. Рассмотрены физические основы, чувствительность и классификация методов контроля с использованием ионизирующих излучений, акустических колсОаиий, магнитных и элсктромги-нитных полей, явлений капиллярности, проникновения жидкостей и газов и др. Даны рекомендации по выбору методов неразрушающего контроля для сварных конструкций. [c.2]

Несмотря на это, на практике продолжают наблюдаться м1югочисленные случаи разрушений сварных конструкций газопроводов, нефтепроводов, буровых платформ, подъемно-транспортных механизмов и машин, энергетических систем и т. д. Последнее говорит о том, что в ряде случаев подход для анализа работоспособности сварных соединений с дефектами даже в условиях статического нагружения дол-ЖСН OblTJb принципиально другим, и прежде всего необходимо учитывать фактор механической неоднородности сварных соединений, посколы в большинстве своем технологический процесс сварки предполагает использование [c.4]

Нами в работе /9/ была проанализирована технология изготовления оболочковых конструкций из различных сталей и сплавов для всех отраслей промьппленности и показано, что в подавляющем большинстве случаев сварные стыки имеют механическ пю неоднородность с разницей прочностных и пластических характеристик металла по различным участкам в 1,2-2 раза. В этой же работе бьиш заложены принципы проектирования оболочковых конструкций с учетом фактора механической неоднородности. [c.18]

Проблема учета механической неоднородности при оценке работоспособности сварных соединений и конструкций всегда привлекала внимание ученых. В настоящее время наиболее полно материал по данной проблеме изложен в монографиях /4, 9/. Здесь с единых теоретических позиций представлены математические зависимости о влиянии механической неоднородности и геометрических параметров мягких прослоек на несущую способность сварных соедине -ний. В частности, для сварных соединений из пластин (гиюская деформация) с мягкой прослойкой, геометрическая форма которой может быть самой разнообразной (рис. 1.7), получена следующая обобщающая зависимость для случая статического растяжения [c.19]

Естественно, что приведенная схема работы механически неоднородного соедш1ения несколько упрощен а. Неучи-тьтается некоторое смягчение напряженного состояния в приконтактных зонах твердого металла, которое приводит [c.24]

Для механически неоднородных сварных соединений, имеющих компактную форму поперечного сечения (квадрат, круг и др.), в работе /4/ также были получены соответствующие соотношения для оценки статической прочности при растяжении (сжатии), Качественно закономерности ме-ха1шческого поведения данных соединений сохраняются. [c.25]

Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с )ггловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляюпщх. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами. [c.29]

Рис. 2.1. Характерные случаи расположения плоскостных дефектов в механически неоднородных сварных соединениях а. б. в — в мягких г, д, е — в твердых шиах

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И TATИЧE AЯ ПРОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПЛОСКОСТНЫМ ДЕФЕКТОМ НА ГРАНИЦЕ МЯГКОЙ ПРОСЛОЙКИ И ТВЕРДОГО ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА [c.56]

На рис. 2.16 представлена зависимость относительных размеров дефектов (t /В], от степени механической неоднородности Кд при фиксированных значениях аз. Из рисунка видно, что с уменьшением as величина (//В), снижается, а с увеличением степени механической неоднородности при ае = соп81имеет место рост значений(1/В),. Хорошей иллюстрацией наличия области дефектов (I /В), не снижающих статической прочности соединений с мягкой прослойкой, служит представленная на рис, 2.17 экспериментальная картина муаровых полос для моделирующего образца и соответств)тощая ей сетка линий скольжения. Механическое поведение данной модели несмотря на наличие дефекта на контакте металлов М и Т абсолютно идентично поведению бездефектного соединения. [c.60]

На рис. 2.21 приведена зависимость размеров дефектов [I /В) от степени механической неоднородности К . Видно, что с увеличением имеет место рост диапазона равнопрочных дефектов (I/В), что обусловлено подкрепляюгдим действием твердой прослойки. [c.69]

Полученные данные по механическому поведению сварных соединений с плоскостными дефектами в твердой прослойке позволяют наметить мероприятия по снижению их опасности при эксплуатации путем создания большей степени механической неоднородности за счет применения более прочных сварочных проволок для сварных швов и увеличения относительной толпщны твердой прослойки в пределах значений as < аг . Дсшьнейшее увеличение относительной толщины твердой прослойки ае нецелесообразно, так как сгатическая прочность соединений не увеличивается, а объем наплавляемого металла возрастает. Наиболее опасным местоположением дефекта является граница твердой прослойки и мягкого основного металла. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...