Деформации пластические в сварном шве с непроваром

Распределение конечных пластических деформаций в сварном шве исследовали на образцах из стали ЗОХГСНА с непроваром 25—27 и 42—45% без термообработки и с термообработкой до Од = 160 10 кгс/мм при температурах +20, —30 и —60° С. Абсолютные размеры элементов сетки измеряли в двух взаимно перпендикулярных направлениях, характеризуюш,их продольные 4 и поперечные 1у пластические деформации. [c.53]

Деформации пластические в сварном шве с непроваром 44, 54, 58 [c.329]

Сварные соединения представляют собой сложную физико-химическую, механическую и электрохимическую макро- и микрогетерогенную систему со следующими характерными видами неоднородности структурно-химическая макро- и микронеоднородность зон (основной металл, литой металл шва, зона термического влияния) неоднородность напряженного состояния - собственные (остаточные сварочные напряжения и пластические деформации) и от внешней нагрузки геометрическая неоднородность, обусловленная наличием технологических концентраторов напряжений (граница шва и основного металла, дефекты формы шва - подрезы, непровары и др.) и конструктивных концентраторов напряжений, определяемых геометрическими параметрами шва. [c.8]

Анализ причин хрупких разрушений показывает, что трещины обычно начинаются от надрезов, являющихся концентраторами напряжений. Надрезом является любое нарушение непрерывности металла. К надрезам относятся дефекты сварных соединений (пористость, непровар, пустоты по сечению шва), поверхностные царапины, неметаллические включения, газовые раковины. В месте надреза пластическая деформация стеснена, что приводит к увеличению сопротивления пластической деформации, т, е. к росту Чем острее и глубже надрез, тем больше стеснена пластическая деформация, тем выше а . Под влиянием надрезов металл разрушается хрупко при более высокой температуре (табл. 13.3). Чувствительность к концентрации напряжений является важной характеристикой надежности материала, по которой более прочный металл чаще уступает менее прочному. [c.604]

Анализ причин хрупких разрушений показал, что трещины хладноломкости обычно начинаются от надрезов, являющихся концентраторами напряжений. Надрезом является любое нарушение непрерывности металла, к надрезам относятся дефекты сварных соединений (пористость, непровары, пустоты по сечению шва), поверхностные царапины, неметаллические включения, газовые раковины. Надрезами могут быть технологические отверстия и резкие переходы сечений в детали. Надрезы создают в металле сложное напряженное состояние, стесненность пластической деформации и концентрацию напряжений (рис. 41). Сложное [c.77]

Значительную группу сварных соединений составляют многослойные соединения (рис. 28, г—е), в которых концентрация деформаций происходит при беспрепятственном повороте свариваемых элементов. В этом случае каждый очередной слой создает приращение углового поворота Ар, а это в свою очередь вызывает в корневом слое деформации удлинения и растягивающие напряжения. При наличии непроваров (рис. 28, д, е) разрушение возникает при относительно небольшом количестве слоев. Мерой, устраняющей концентрацию пластических деформаций удлинения, является закрепление элементов во время сварки для предотвращения углового поворота р. [c.60]

Размещение и выбор типа сварных соединений должно быть таким, чтобы концентраторы напряжений, естественно существующие в сварных соединениях, не являлись местом чрезмерного протекания пластических деформаций. Например, нерациональным является применение односторонних многослойных соединений с непроваром в корне шва (см. рис. 28, д, е). Использование накладок для соединения элементов с малым расстоянием А между ними (рис. 28, к) и другие случаи, рассмотренные ранее. [c.79]

Более целесообразно такую операцию выполнять путем прокатки шва между двумя роликами, между роликом и жесткой подкладкой или машинной проковкой. Так как-узлы сосуда из высокопрочной стали обычно подвергают промежуточной термообработке после выполнения каждого шва, а после завершения всех операций — закалке и низкому отпуску, то в этом случае пластическая деформация может способствовать как улучшению формы, так и свойств сварного соединения. Улучшение формы выражается в сглаживании неровностей поверхности шва, осадке (заглаживании) усиления и проплава, устранении депланации листов в стыковом соединении, т. е. в устранении основных концентраторов напряжений, присущих сварному соединению встык. Поры, непровары и трещины в металле шва целесообразно устранять переваркой сварного соединения. Забоины и царапины основного металла могут удаляться зачисткой с местным утонением стенки сосуда до 20% начальной толщины. Эксперименты показывают, что подобное местное ослабление не снижает несущей способности сосуда, если переходы выполнены плавно. [c.185]

Резко падают пластические свойства сварных соединений в зоне непроваров швов (фиг. ИЗ). На фиг. 114, а показано распределение относительных остаточных деформаций (по направлению приложенной силы) в зоне сварного соединения образца из стали марки Ст.З при разрушении под статическим растяжением хорошо проваренного стыкового шва. [c.214]

Местное отсутствие сплавления (провара) между швом и основным металлом или отдельными слоями многослойного шва. Непровары являются опасными и недопустимыми пороками сварных швов, вызывающими резкую концентрацию напряжений и переход металла из вязкого состояния в хрупкое. Они могут стать местами зарождения трещин, распространяющихся в металл шва (см. нижнюю фигуру). Непровары затрудняют пластическую деформацию металла и резко снижают вязкость и пластичность как при статическом, так и особенно при ударном нагружении [3]. Предел прочности при этом снижается, а пределы пропорциональности и текучести немного повышаются. Непровары являются следствием невнимательности или недостаточной квалификации сварщиков, допускающих непра- [c.127]

В зоне непроваров швов сварных соединений при статических нагрузках резко уменьшаются пластические свойства. При испытании на разрыв плоских образцов непровар снижает величину местных пластических деформаций и уменьшает протяженность поля больших пластических деформаций (>8%) по сравнению с полностью проваренными образцами. Непровар затормаживает развитие пластической деформации металла и повышает склонность сварного соединения к хрупкому разрушению. [c.44]

Таким образом, рассмотрение остаточных напряжений в основных видах сварных соединений показывает, что максимальные растягивающие напряжения, как правило, близки к пределу текучести. В некоторых случаях они превышают (корни многослойных швов, участки в глубине электрошлаковых соединений). Пластические деформации металла при сварке в отсутствие концентраторов напряжений составляют 1—2 %. При наличии концентраторов—непроваров, несплавлений, шлаковых включений — пластические деформации могут быть настолько значительны, что будет существенно исчерпываться деформационная способность металла, в некоторых случаях даже наступать его разрушение. При сложении остаточных напряжений с рабочими часто возникают небольшие пластические деформации, которые в подавляющем большинстве случаев не влияют на прочность (см. гл. 9). [c.204]

Рис. 35. Пластические деформации в сварном шве из стали 1 Х18НКТ с непроваром 20% 20° С,

При изготовлении образцов из соединений, в которых дефект находится внутри в зоне преимущественного растяжения, необходимо сварку вьшолнять по технологии, принятой в производстве, и лишь затем вьшолнять прорезь дисковой фрезой, например, как показано на рис.6.8.1,в. Если соединение вьшолнить как одностороннее без части шва I, то при многослойной сварке может возникнуть значительная пластическая деформация у вершины непровара, что исказит результаты испьгганий. Из сварных соединений с непроваром обьгано удобнее изготовлять образцы в виде брусьев для испьгганий на трехточечный или четырехточечный изгиб (рис.6.8.1,6, ) или на растяжение вдоль бруса. Из крупных сварных соединений возможно изготовление компактных образцов на внецентренное растяжение (рис. 6.8.1,с). Непровары нужной глубины в образцах, 1фоме варьирования притуплением и режимами сварки, могуг создаваться и некоторыми искусственными приемами, например фрезерованием паза в глубину до непровара (рис.6.8.1,6) и снятием металла с поверхности для получения необходимого соотношения 0,5 между глубиной концентратора и толщиной 5,, сваркой трех пластин, собранных встык (6.8.1, ), сваркой брусьев необходимого размера (рис.6.8.1,с) с последующей разрезкой на образцы толщиной t в требуемый размер. [c.167]

Сварные соединения, подвергаемые коррозионному воздействию, в реальных конструкциях представляют собой неоднородные системы. Неоднородность обусловлена теплофизическим и металлургическим воздействием сварки на металл сварного соединения и околошовной зоны. В результате этих воздействий образуются структурно-химическая макро- и микронеоднородности, геометрическая неоднородность (непровары, подрезы, нссплавления, трещины и другие дефекты, а также конструктивные концентраторы) и неоднородность упругопластического состояния, вызванная неравномерным распределением остаточных упругих напряжений и пластических деформаций. Кроме этого, на сварное соединение действуют внешние нагрузки, вызывающие повышение напряжений в местах наличия концентраторов. Поэтому [c.173]

На значенпе пос.дедовательности сборочно-сварочных операций и технологических приемов выполнения сварных соединений, исключающих резкие концентраторы напряжений в зоне пластических деформаций, в том чи( ле де фекты в виде непроваров, треш,ив, несплавлений, подрезов и т. п. (рис. 9). [c.115]

Известны многочисленные примеры разрушений сварных конструкций, когда по достаточно пластическому металлу разрушение распространялось лишь потому, что началось от концентратора, находившегося в зоне пластических деформаций, и растягивающих остаточных напряжений. Сферический резервуар (газгольдер) диаметром 11,7 ж с толщиной стенки 16,5 был рассчитан на рабочее давление 50 аг, а разрушился при 3,5 ат при резком снижении температуры воздуха до —12° С, одна сторона газгол.ьдера, была освещена солнцем. Считают, что разрушение, вероятно, началось от места перехода сферической части к смотровому люку в связи с большой концентрацией напряжений. Известны также случаи разрушения сварных станин прессов, которые начинались от различных концентраторов (места остановки электрошлакового процесса, непровары, резкие закругления от газовой резки). Разрушения происходили в сварных судах, резервуарах, трубопроводах и вагонах. [c.254]

Назначение последовательности сборочно-сварочных операций и технологических приемов выполнения сварных соединений, исключающих резкие концентраторы напряжений в зоне пластических деформаций, в том числе дефекты в виде непроваров, трещин, не-снлавлений, подрезов и т. п. На рис. 11-8 приведен пример сопряжения двух уголков анкерной опоры электропередачи, которая разрушилась при Т——50° С. Сопрягаемые уголки своими торцами плотно примыкали друг к другу и перекрывались уголковой накладкой. Стык уголков имел непровар, от которого и началось разрушение. Аналогичное пересечение швов [c.258]

Другая картина наблюдается при исследовании влияния непровара на пластические свойства сварных соединений из стали 12Х18Н9Т. Образец с полным проваром (см. рис. 34) при энергии удара более 75 кгс м не был разрушен при этом максимальные продольные пластические деформации достигли 25, а поперечные 15%. Непровар глубиной 10% не вызвал резкого сокращения полей продольных и поперечных деформаций максимальные конечные пластические деформации достигли в продольном направлении > 30, а в поперечном 18%. С увеличением непровара до 20% (см. рис. 35) примерно в 2 раза сократилось поле пластических деформаций и работа разрушения образца по сравнению с образцами, имеющими непровар 10%. Конечная деформация в продольном направлении составила > 30, а в поперечном 15%. При понижении температуры испытания до —60° С у образца с непроваром 19% не отмечено заметного снижения деформированной зоны. Максимальные деформации достигли в продольном направлении >20, а в поперечном 15%. [c.58]

Непровары малой глубины (до 10%) не оказывают сильного влияния на пластические свойства сварного соединения образцов из стали 12Х18Н9Т. При дальнейшем увеличении непровара до 20% постепенно сокращаются протяженность деформированного поля и значения относительных максимальных продольных деформаций. Максимальные значения поперечных деформаций остаются постоянными. Понижение температуры испытаний до —60° С не оказывает существенного влияния на пластические свойства сварного соединения с непроваром. [c.59]

Высокая чувствительность сварных соединений из стали ЗОХГСНА к непроварам при ударном изгибе объясняется тем, что непровар малой глубины (до 10%) резко снижает пластические свойства (протяженность деформированного поля и максимальные значения относительных продольных и поперечных деформаций) сварных швов, В практике с такой игключитрльно высокой чувствительностью сварных швов этой стали к непроварам при ударном изгибе нельзя не считаться. [c.59]

Сравнительно высокая энергоемкость сварных швов с непроваром из стали 12Х18Н9Т объясняется тем, что непровары малой глубины (до 10%) не оказывают сильного влияния на пластические свойства сварных соединений при ударном изгибе. Дальнейшее увеличение непровара не приводит к резкому сокращению деформированной зоны и значений относительных максимальных продольных и поперечных деформаций. [c.59]

Основными дефектами при сварке в среде защитных газов могут быть непровары, лористость, подрезы, смещение кромок, трещины (внутренние и наружные), наплывы, натеки, прожоги, незаделанные кратеры, деформации сварных конструкций. Сварные конструкции подвергают контролю (испытанию) с разрушением конструкций и без разрушения. Испытания с разрушением конструкций или образцов дают возможность определить механические прочностные данные металла шва и сварного соединения (временное сопротивление, ударную вязкость) и пластические свойства (твердость, относительное удлинение, относительное сужение, угол загиба). [c.200]

Рациональное конструктивное оформление сварных узлов, устранение малых радиусов перехода, отсутстЁие непроваров и применение эффективных методов контроля качества также позволяют существенно повысить сопротивляемость хрупким разрушениям. Для повышения сопротивляемости хрупким разрушениям при низких температурах можно предварительно нагружать конструкции при нормальных температурах, когда невозможны хрупкие разрушения. Появление в концентраторах больших пластических деформаций, которые должны были бы возникнуть при низких температурах, увеличивает радиус концентратора и создает после разгрузки в зоне концентратора остаточные сжимающие напряжения. Последующее нагружение при низких температурах вызывает незначительные пластические деформации в концентраторе или не вызывает их вовсе. [c.174]

Аналитические методы определения напряженно-деформированного состояния в пластической области деформирования сварньи соединений хотя и получили некоторое применение, но дальнейшее их использование вряд ли расширится. Применение этих методов почти каждый раз сопровождается рядом допущений и упрощений, которые приводят к тому, что результаты решения приходится использовать лишь как качественные. Примером, когда решение является точным с позиций теории пластичности, а допущения относятся к фаничным условиям, может служить задача о распределении напряжений в угловом лобовом шве [23]. Угловой лобовой шов бьш представлен как бесконечный клин, нагруженный равномерной нагрузкой д по одной из граней (рис.5.3.1). В этой модели два недостатка. Во-первых, не отражена концентрация напряжений вблизи точки непровара углового шва. Во-вторых, нагрузка д принята равномерной и равной напряжению о в полосе не отражено наличие возможных касательных напряжений между швом и полосой после наступления пластических деформаций в шве. [c.106]

В практике изготовления и эксплуатации сварных конструкций наблюдалось множество подобных разрушений. Наиболее характерные из них представлены на рис. 11.2.4. В случаях а-г сварка осуществлялась при плотно прижатых друг к другу элементах, которые образовывали щель в виде трещины. В примерах на рис. 11.2.4,д — ж, во время сварки один из элементов имел непровар, расположенный перпендикулярно Иву. На рис.11.2.4,5 окно, образованное газовой резкой, имело острый угол и при последующей сварке вблизи этого места возникла после ость1вания трещина. Остановка элегарошлакового процесса на кромке вызвала разрушение у надреза, образованного ванной жидкого металла (рис, 11.2.4, ). Непровар в к зне многослойного шва (рис.11.2.4,/с) начал развиваться как трещина после укладки ряда слоев из-за значительного углового поворота и концентрации пластических деформаций у нецро- ара. На рис.11.2.4,л< лист 1 имел расслой 4 и располагался в виде диафрагмы перпендикулярно шву 3. В результате после понижения мпературы примерно до -25...-30 "С возникла трещина 2. При вьшол- [c.415]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...