Сварные соединения определение прочности н пластичности

Степень завершенности процессов, развивающихся при нагреве метастабильного металла, и изменений свойств сварного соединения зависит от состава стали и времени пребывания в диапазоне определенных максимальных температур. Последнее зависит от теплового режима сварки. Кроме того, режим определяет ширину зон, в которых развивается тот или иной процесс, а следовательно, и ширину зон разупрочнения или пониженной пластичности. При применении мощных концентрированных источников теплоты эти зоны могут стать настолько узкими, что не будут оказывать заметного влияния на прочность сварного соединения в целом. [c.517]

С увеличением содержания ферритной фазы выше определенной нормы резко снижается пластичность сталей при механической обработке, образуются трещины и другие нарушения сплошности. При повышенном содержании ферритной фазы в сварных соединениях резко уменьшается их прочность. [c.64]

Химическую стойкость сварных соединений проверяют при определении прочности и пластичности сварных образцов, прошедших обработку в условиях химических или газовых сред. Сравнительные механические испытания образцов, сохранившихся после сварки в обычных условиях, и образцов, выдержанных в коррозионных средах различное время, показывают как изменилась прочность и пластичность сварных швов в результате химического воздействия. [c.217]

В табл. 2 приведены обобщенные данные по жаропрочности (пределу длительной прочности) основного металла, шва и сварного соединения. Как правило, металл шва близок или несколько превышает по уровню длительной прочности основной металл. Сварные соединения малоуглеродистой и хромомолибденовых сталей равнопрочны основному металлу. Сварные соединения хромомолибденованадиевых сталей уступают по уровню длительной прочности основному металлу за счет разупрочнения в участке высокого отпуска зоны термического влияния. Наличие разупрочненных участков может в определенных случаях приводить также к заметному снижению пластичности сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей при длительном разрыве. [c.28]

Механические испытания металла шва и сварного соединения производятся для определения их прочности и пластичности. [c.241]

Механические испытания металла шва и сварного соединения производятся для определения их прочности и пластичности. Обязательными видами испытаний являются [c.285]

При разработке методик испытания образцов особое внимание должно быть уделено выявлению склонности соединений к хрупким разрушениям, являющимся основной причиной снижения их эксплуатационной надежности. Лишь получение с помощью выбранных методов испытаний уверенных данных об этой характеристике позволяет рекомендовать их для оценки работоспособности сварных высокотемпературных конструкций. Все это требует, кроме применения классических методов испытаний, предназначенных в первую очередь для определения характеристик прочности материалов и сварных соединений, вводить и ряд новых методов, предназначенных специально для определения длительной пластичности и вероятности хрупких разрушений. Наиболее перспективным в этих случаях является использование методик, деформирование в которых осуществляется изгибом. [c.108]

В комплекс основных характеристик, подлежащих определению при оценке свойств жаропрочности сварных соединений, так же как и металла конструкций, входят сопротивление ползучести и релаксационная стойкость длительная прочность и пластичность стабильность структуры и свойств в процессе выдержки при рабочей температуре. [c.109]

Дальнейшие работы в области прочности и надежности по критериям сопротивления вязкому и хрупкому разрушению направлены на создание инженерных методов количественной оценки вероятностей разрушения для конструкций, имеющих исходную дефектность, сварные соединения и изготавливаемых из сталей повышенной пластичности. Некоторые из достигнутых результатов этого направления использованы в энергетическом и химическом машиностроении при расчетном определении несущей способности сосу-дов, нагружаемых в эксплуатации внутренним давлением. [c.68]

В сплавах системы Ti- -А1 предел прочности и пластичность основного материала п сварного соединений зависят от содержания алюминия в сплаве. Так, свойства сварных соединений сплавов, содержащих до 5 — 6% алюминия, находятся на уровне основного материала (сплав ВТ5). В сплавах ВТЗ-1, ВТ8 и ВТ9 содержание алюминия достигает 5,5 — 7%- Увеличение содержания алюминия свыше 7% приводит к падению пластичности (ij)), что связано с образованием при определенных условиях аг-фазы, появление которой в сплаве может привести к охрупчиванию основного материала и сварного соединения. [c.333]

Сварные соединения испытывают таким образом на статическое растяжение, статический изгиб (загиб) и ударную вязкость (ударный разрыв). Испытание на статическое растяжение характеризует прочность сварного соединения. Испытание сварного соединения иа статический изгиб служит для определения пластичности сварного соединения. Испытание сварного соединения на ударный разрыв определяет способность сварного соединения противостоять развитию трещин, что особенно важно при эксплуатации сварных конструкций в условиях низких температур. [c.179]

Создание установок для определенных условий эксплуатации связано с назначением расчетных параметров (например, запасов прочности) и выбором материала. Эта задача может быть решена при наличии соответствующих сведений по механическим свойствам многих материалов и их поведению в условиях эксплуатации (прочность и пластичность, удельная прочность, ударная вязкость, чувствительность к концентрации напряжений, склонность к хрупкому разрушению, прочность сварных соединений и т. п.). [c.23]

К разрушающим методам относятся механические испытания, технологические пробы, металлографические исследования, химический анализ, коррозионные испытания, испытания на свариваемость. Прочность и пластичность сварных соединений проверяют при помощи механических испытаний специально изготовленных образцов. Пе ГОСТу предусмотрены следующие виды механических испытаний испытание металла шва на растяжение на образцах Гагарина (рис. 203,а) испытание сварного соединения на растяжение (рис. 203, б) испытание металла шва й зоны термического влияния на ударный изгиб (рис. 203,в) испытание сварного соединения на изгиб (рис. 203, г) определение твердости. [c.437]

С увеличением толщины свариваемого металла пластичность сварных соединений уменьшается вследствие неблагоприятных структурных изменений и структурных напряжений в металле шва и околошовной зоны, повышения сварочных напряжений и ухудшения качества основного металла. Эти факторы значительно снижают пластичность сварных соединений при наличии низких температур и резкой концентрации напряжений. Повышение погонной энергии с увеличением толщины свариваемого металла позволяет повысить пластичность металла шва с одновременным снижением его прочности. Влияние скорости охлаждения наиболее резко сказывается при сварке угловых и многослойных стыковых швов, поэтому такие соединения нельзя рекомендовать для ответственных конструкций. Наряду с этим для соединения элементов изделия следует использовать сварные швы, сечение которых находится в определенном соотношении с толщиной металла. При толщине металла 16—24 мм рекомендуется применять шов с сечением не менее 35 мм , при 25—40 и 41—50 мм — соответственно 50 и 60 мм . Скорость охлаждения при этом не должна превышать 30°С в 1 с. [c.124]

Сталь перед сваркой подвергают термической обработке на высокую прочность (нормализация или закалка с высоким отпуском). После сварки предусматривается отпуск для снятия напряжений и выравнивания механических свойств в различных участках соединений. К сварным соединениям предъявляется требование равнопрочности с основным металлом в сочетании с определенными значениями ударной вязкости, пластичности и ряда специальных свойств, характеризующих работоспособность соединений в соответствующих условиях (например, критическая температура хрупкости и сопротивление хрупкому разрушению в условиях ударных или статических нагрузок при низких температурах пределы длительной прочности и ползучести сопротивление локальному разрушению при повышенных температурах и сложном напряженном состоянии и т. д.). [c.42]

Испытания для определения прочности и пластичности материала выполняют при "комнатной температуре и температурах, предусмотренных техническими условиями эксплуатации.. При этом определяют предел прочности (временное сопротивление), предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение основного металла и сварных соединений. При испытаниях соединений, выполненных точечной контактной сваркой, [c.99]

Для определения свойств отдельных локальных участков металла шва и зоны термического влияния испытывают микро--образцы, вырезаемые из исследуемого участка сварного соединения или наплавленного темплета [22]. Такие образцы испытывают на растяжение в специальной испытательной машине с записью кривой усилие—деформация, что позволяет определять прочность и пластичность весьма малых объемов металла исследуемого участка сварного соединения. [c.100]

Прямые методы испытаний сочетают с анализом фазовых и структурных превращений, протекающих в сварных соединениях при охлаждении, и изучением механических свойств околошовной зоны. Кинетику фазовых и структурных превращений исследуют с помощью быстродействующего дилатометра (см. гл. П, п. 2) [2] или используют специальные дисковые образцы [86]. Для определения влияния пластической деформации на фазовые превращения применяют дилатометр, совмещенный с высокотемпературным вакуумным микроскопом [2]. Об изменении пластичности и прочности металла в околошовной зоне судят по [c.159]

Метод оценки критических условий образования холодных трещин [5.3]. Образцы из основного металла электролитическим путем насыщают водородом и непосредственно после насыщения нагревают по циклу околошовной зоны. По достижении комнатной температуры образцы подвергают статическому нагружению и выдерживают в состоянии нагружения длительное время. Определяют прочность и пластичность разрушенных образцов для ряда термических циклов и концентраций водорода. Критическими условиями считают те, при которых разрушающее напряжение ниже, чем у исследуемого материала в состоянии поставки. Параметрами критических условий служат скорость охлаждения при 300° С и концентрация водорода в образце. Метод не позволяет оценить поведение реальных сварных соединений, поскольку в образцах отсутствует литая зона, т. е. не учитывается взаимодействие между наплавленным металлом и металлом околошовной зоны. Помимо этого, представляется весьма спорным определение критических условий образования трещин путем сопоставления свойств материала в состоянии поставки и после обработки по циклу околошовной зоны. [c.164]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯ [c.107]

Механические свойства сварных соединений (прочность, пластичность, хрупкость, твердость и др.) проверяют по ГОСТ 6996—66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств . [c.336]

Степень свариваемости представляет собой количественную илн качественную характеристику, которая показывает, насколько изменяются свойства металла при сварке и выполнимо ли сварное соединение при определенных условиях. Например, на основе механических испытаний можно установить, насколько изменились прочность, пластичность, ударная вязкость и другие свойства металла под воздействием процесса сварки. Одной из наиболее существенных (преимущественно качественных) характеристик свариваемости является отсутствие горячих или холодных трещин в металле щва и околошов-ном участке. [c.10]

Горячие и холодные трещины. Оценка свариваемости высокопрочных сталей сводится к определению оптимальных условий сварки, при которых исключается возможность появления в сварном соединении трещин, а метал-околошовной зоны сохраняет требуемые пластичность, прочность и хладостойкость. [c.12]

Если допустить, что вопросы, связанные с технологией изготовления, будут успешно решены, т. е. будет обеспечено (как это и имеет место для конструкций из малоуглеродистой и низколегированной стали) получение сварных соединений высокого качества, в которых металл шва и околошовной зоны не будет уступать по прочности основному металлу и в то же время будет обеспечена необходимая пластичность металла указанных участков, то вопрос об оценке прочности всех разнообразных по форме сварных соединений можно будет еще более упростить, конкретизировав его применительно к определенным условиям. [c.60]

Определение прочности и пластичности сварных соединений [c.107]

Определение служебных характеристик металла шва и сварного соединения. Для обеспечения нормальной работы конструкции металл шва и сварного соединения должен обладать необходимой и достаточной прочностью и пластичностью, коррозионной стойкостью и другими свойствами. При современном уровне развития сварочной техники это условие удовлетворяется в подавляющем большинстве случаев. [c.158]

Для определения прочности и пластичности металла шва и сварного соединения применяют комплекс испытаний, в том числе при статических и ударных нагрузках. Испытания механических свойств металла шва и сварного соединения при статических и ударных нагрузках (ГОСТ 6996—66) проводят при текущем контроле качества продукции и при исследовательских работах. Аналогичные испытания механических свойств сварных соединений проводят и в большинстве зарубежных стран. [c.158]

Коррозионно-стойкие стали, отличающиеся повышенной гомогенностью, находят применение и при криогенных температурах, также создающих опасность хрупких разрушений. К числу основных требований, предъявляемых к сварным соединениям аустенитных сталей криогенного назначения, относят определенный комплекс механических свойств, а именно сочетание высокой исходной прочности (при 20 °С), пластичности, вязкости при температурах до -269 °С и малой чувствительности к концентрации напряжений. При оценке механических свойств важно установить соотношение между характеристиками, используемыми для расчета конструкции, и склонностью материала к концентраторам напряжений или хрупкому разрушению, оцениваемому ударной вязкостью по ГОСТ 9454-78 на трех видах образцов с надрезами радиусом 1,0 мм (K U), 0,25 мм (K V) и с трещиной (КСТ). [c.59]

Механические испытания сварных соединений производятся для определения их прочности и пластичности и состоят из испытаний иа растяжение, изгиб и ударную вязкость (пп. 106—107). Они выполняются по контрольным [c.369]

Как было отмечено в гл. I, все основные способы сварки выполняются при местном нагреве свариваемого изделия сварочными источниками тепла. От температурного состояния объемов металла в месте сварки и распределения температур в свариваемом изделии в определенной степени зависит качество сварных соединений — прочность, пластичность, ударная вязкость металла шва и прилегающих к месту сварки участков металла, а также в ряде случаев и другие особые свойства металла (сопротивляемость коррозии, жаропрочность и др.). [c.132]

Данные для предельного состояния, вычисленные по приведенной схеме, совп ь дают с результатами испытаний. Применение этой схе лы для определения разрушающих нагрузок приводит в случае преобладающей доли изгибающего момента с существенным отклонениям от опытных данных, полученных как при кратковременных испытаниях при комнатной температуре, так и длительных в условиях ползучести. Изгибающая нагрузка мало сказывается (при принятых методах расчета) на величине разрушающего давления. Чувствительными к изгибным напряжениям оказались поперечные сварные соединения, имеющие пониженную пластичность. В связи с изложенным для оценки влияния дополнительных напряжений в нормах приняты формулы, выведенные для предельного состояния. Пониженная сопротивляемость сварных стыков изгибу учтена при определении изгибных напряжений введением коэффициента прочности сварных соединений при изгибе ф . Рекомендуемые значения коэффициента приняты по опытным данным и подлежат в дальнейшем уточнению. [c.301]

Методы проверки эксплуатационных характеристик металла шва, околошовной зоны и сварного соединения заключаются в определении прочности, пластичности, коррозионной стойкости, износостойкости и другйх свойств. [c.482]

Во многих случаях неравнопрочность сварных соединений существенно зависит от концентрации напряжений. Это, во-первых, случаи статического нагружения сварных соединений с ограниченной пластичностью металла, вызванной либо хрупким состоянием металла, например, от низких температур, либо высоким уровнем прочности и повьш1енной чувствительностью металла к концентрации напряжений. Во-вторых, это прочность щ)и переменных нафузках, которая в основном зависит от концентрации напряжений. Следует отметить особую роль испытаний для этих случаев, поскольку экспериментальный путь остается практически единственным для ее определения. С появлением численных методов расчета концентрации напряжений роль испытаний как инструмента для получения обобщающих данных возрастает. [c.34]

Развитие техники непрерывно выдвигает перед наукой о прочности конструкционных материалов новые проблемы и задачи. Это обусловлено тем, что общая тенденция в осуществлении технических замыслов и проектов всегда предусматривает использование материалов и сварных соединений с заданными физико-механическими свойствами — прочностью и пластичностью, жаропрочностью и хладностойкостью, трещино-стойкостью (способностью материала тормоЗить распространение в нем трещины), ударной вязкостью, необходимым сопротивлением малоцикловому или многоцикловому разрушению и т. п. Изучение этих свойств является основной частью разработок в области создания новых материалов, совершенствования технологических процессов их производства и обработки, а также в области определения ресурса работы элементов конструкций. [c.5]

Экспериментальное определение характеристик сопротивления малоцик-ловому деформированию и разрушению. Характеристики сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению определяют по результатам серии испытаний образцов конструкционных материалов и металла сварных соединений (ГОСТ 25.502—79 и ГОСТ 25.504—82). Получаемые экспериментальные данные используют для изучения закономерностей малопикло-вого деформирования и разрушения определения расчетных характеристик прочности и пластичности оценки несущей способности элементов конструкций по критериям малоциклового разрушения обоснования выбора материалов конструкций, работающих при малоцикловом нагружении. Малоцикловые испытания образцов, кроме случаев исследования с позиций механики разрушения, проводят до момента образования макротрещины. [c.114]

Испытания на статическое растяжение. Эти испытания проводят на цилиндрических или плоских образцах, вырезанных из металла шва или сварного соединения. Испытания могут проводиться при нормальной, пониженной и повышенной температурах и служат для определения прочности и пластичности металла шва или сварного соедин-ения. [c.19]

При сварке сталей мартенситного и мартенснтно-ферритпого класса в околошовной зоне, а при составе шва, близком к составу основного металла, и в шве могут создаваться закалочные мартенситные структуры, имеющие высокую твердость и малую пластичность. При определенных условиях это может привести к появлению в шве и околошовной зоне холодных трещин. Образование трешин исключается предварительным и сопутствующим подогревом до 200—450° С, снижением содержания в металле шва водорода и применением последующего высокого отпуска. Для получения высокой прочности сварного соединения до и во время сварки выполняется предварительный и сопутствующий подогрев. При невозможности подогрева, а иногда и при его наличии после сварки осуществляется соответствующая термическая обработка. При отсутствии (по каким-либо причинам) подогрева и последующей термической обработки используются сварочные материалы, дающие металл шва с аустенит-ной структ>рой. [c.381]

Нагрев ферритно-аустенитных сталей типа 21 Сг-5 № до температуры 1100°С не вызывает заметного роста зерна, однако конечное содержание ферритной и аустенитной фаз зависит от тем-пе ратуры закалки в интервале 950—1050°. С повышением температуры закалки в указанном интервале количество фб рритной фазы несколько уменьшается, а аустенитной — возрастает. При повышении температуры нагрева сталей этого типа более 1100°С, особенно выше 1200°С, происходят увеличение количества и рост зерен ферритной фазы, цричем тем в.большей степени, чем выше температура и длительность нагрева. При температуре 1300°С сталь становится почти чисто ферритной с весьма незначительным количеством аустенита, располагающегося по границам ферритных зб рен. Прочность, пластичность и вязкость такого металла ниже, чем в состоянии поставки (после закалки от 1000— 1050°С). Все эти явления в определенной степени можно наблюдать в металле зоны термического влияния сварных соединений. Степень их реализации влияет на коррозионную стойкость металла околошовных зон в окислительных рредах. [c.42]

Целью испытаний является определение прочности и пластичности сварных соединений. Однако подобные механические испытания вообще не могут в достаточной мере характеризовать качество сварных соединений и конструкции в целом. Например, испытания на растяжение почти никогда не служат основанием для браковки конструкции. Единственньш поводом для браковки является неудовлетворительный результат испытаний образцов на загиб, т. е. тогда, когда получают меньший угол загиба, чем требуется. Но испытания на загиб не позволяют определить свойства металла сварного соединения, так как они характеризуют лишь соотношение свойств основного и наплавленного металла. Это соотношение зависит, прежде всего, от предела текучести основного металла и металла шва. Уменьшение предела текучести металла шва по сравнению с пределом текучести основного металла всегда сопровождается уменьшением угла загиба, и наоборот. Следовательно, на практике необходимо стремиться к тому, чтобы предел текучести металла шва был бы равен пределу текучести основного металла или несколько вьппе его. Соотношение же свойств основного металла и наплавленного должно определяться в процессе разработки технологии сварки путем выбора и назначения соответствующих сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, флюсов и т. п.). Если эти соотношения установлены, то нет никакой необходимости в последующих механических испытаниях. [c.146]

Для определения совместного влияния концентраторов и деформационного старения проводят испытания сварных соединений или отдельных элементов после создания в них пластических деформаций механическим путем и регистрируют при этом разрушающие нагрузки. Выявляют критические температуры, при которых начинается резкое падение прочности. Степень снижения пластичности при этом определить не удается. Поэтому такие испытания обычно выявляют температуру, при которой механические характеристики соединений уже крайне низки. Целесообразно определять пластические свойства, например угол загиба или относитйдьное удлинение. [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...