Сварные соединения — Механические свойства 141, 142 — Напряжения

Сварные соединения — Механические свойства 141, 142 — Напряжения [c.488]

Влияние неравномерности распределения механических свойств мета тлов различных зон сварных соединений на их напряженное состояние и несущую способность и учет ее при оценке прочности конструкций [c.164]

Если образец за время, принятое для испытаний (обычно 3 месяца), не разрушился, то после ускоренных испытаний из него изготавливают по чертежу, указанному на рис. 163, в, образец для разрывных испытаний. По изменению механических свойств (аь, б) судят о поведении металла в напряженном состоянии. Если изменение механических свойств не превышает 5—10%, то можно считать, что сварное соединение может в напряженном состоянии работать. [c.286]

Сварные соединения после сварки имеют неоднородную структуру металла, что является следствием неравномерного нагрева различных зон сварного соединения. Поэтому механические (прочность, твердость, пластичность) и специальные (коррозионная стойкость, жаропрочность, хладостойкость) свойства различных зон сварного соединения становятся неодинаковыми. Такое положение усугубляется наличием остаточных сварочных напряжений, которые образуются при кристаллизации металла сварного шва. Эти напряжения могут вызвать нежелательные изменения формы и размеров сварных соединений и появление в них трещин, что приводит иногда к разрушению сварных соединений. Остаточные сварочные напряжения снижают также механические и специальные свойства сварных соединений. Поэтому для ответственных сварных соединений необходимы такие технологические операции, которые улучшают структуру и свойства сварных соединений. [c.205]

Оценка свариваемости конструкционных материалов криогенной техники должна включать в себя анализ уровня механических свойств сварного соединения и основного металла, определение склонности к образованию дефектов, прежде всего трещин в металле шва и зоне термического влияния, определение чувствительности сварного соединения к концентраторам напряжений и склонности к хрупкому разрушению. [c.281]

Форма различных сварных соединений неодинакова, что также оказывает влияние на механические свойства соединений. Стыковые соединения с полным проваром отличаются от других сварных соединений наименьшей концентрацией напряжений (см. главу V). [c.211]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Фазовые и структурные превращения при сварке конструкционных сталей нередко вызывают понижение технологической прочности, механических и эксплуатационных свойств металла сварных соединений. Под технологической прочностью понимают способность материалов без разрушения выдерживать термомеханические воздействия в процессе сварки. В условиях указанных воздействий часто существенно понижаются механические свойства металла, что вместе с довольно высокими сварочными деформациями и напряжениями может служить причиной образования трещин. [c.511]

Пайкой называют соединение металлических или металлизированных деталей с помощью припоя (расплавленного металла или сплава), температура плавления которого ниже температуры плавления материала соединяемых деталей. В отличие от сварки пайка сохраняет неизменными структуру, механические свойства и химический состав основного материала. Пайка вызывает значительно меньшие остаточные напряжения. В процессе пайки между соединяемыми поверхностями деталей вводится расплавленный припой, который после остывания образует шов, менее прочный, чем сварной. Качественный паяный шов можно получить только при чистых поверхностях спаиваемых деталей. Для защиты поверхности от окисления применяют флюсы, которые, защищая поверхности от окисления, повышают текучесть припоя. [c.371]

Расчет паяных соединений на прочность зависит от вида нагружения и конструкции шва п может производиться аналогично расчету подобного сварного соединения. Допускаемые напряжения выбираются в зависимости от. механических свойств припоя. [c.372]

Исходные зависимости, определяющие процесс разрушения, связывают возникающие под нагрузкой напряжения и деформации с механическими свойствами металла. Эти зависимости получают из рассмотрения условий равновесия тел с трещинами. Появление начальных трещин определяется несовершенством структуры металла, дефектами изготовления (в частности сварных соединений), повреждениями, возникающими в условиях эксплуатации (в том числе усталостными и коррозионными). [c.23]

Важной задачей является правильный выбор способа сварки в соответствии с назначением, формой и размерами конструкций. Назначение способа сварки в значительной степени определяется свариваемостью, особенно при соединении разнородных материалов, конструктивным оформлением сварных соединений, степенью их ответственности и производительностью процесса. Необходимо также учитывать тип соединений, присадочный материал, приемы и обеспечение удобства выполнения сборочно-сварочных соединений. Эти условия предопределяют механические свойства соединений и допускаемые напряжения, необходимые для прочностных расчетов конструкций. Так, для сварки длинных швов встык более технологично применение дуговой автоматической сварки. Толстостенные элементы соединяют электрошлаковой сваркой. Для сварки внахлест тонколистовых материалов рационально применение контактной сварки. Некоторые виды свариваемых материалов (алюминиевые и титановые сплавы, нержавеющие стали и т. п.) требуют надежной защиты зоны сварки от окисления, т. е. применения аргонно-дуговой, электронно-лучевой и диффузионной сварки. Необходимо также учитывать возможности механизации и автоматизации процесса выбранного способа сварки. [c.164]

Применительно к задачам оценки малоцикловой прочности изделий определение расчетных характеристик сопротивления малоцикловой усталости конструкционного материала требует учета ряда специфических особенностей и прежде всего технологических. К таким особенностям относятся состояние материала, влияние на сопротивление малоцикловому деформированию и разрушению места и направления вырезки образцов, особенности работы металла сварного шва, представляющего собой разнородное По механическим свойствам соединение. Для оценки циклических свойств материала изделия необходимо проводить испытания образцов из металла толщины, способа изготовления (прокат, поковка и т. п.) и термообработки, соответствующих штатным. При этом вопрос рационального и правильного выбора места вырезки образца должен решаться с учетом данных по напряженному со- [c.155]

Сварные соединения в результате влияния термодеформационного цикла сварки обладают значительной неоднородностью распределения физико-механических свойств по сравнению с основным металлом. При совместном влиянии коррозионно-активной среды и механических напряжений (остаточных и эксплуатационных) комплекс физико-механических неоднородностей проявляется в большей степени и сопровождается усилением электрохимиче- [c.235]

Результаты исследований показали, что длительное влияние статических напряжений и среды не вызывает существенных изменений механических свойств и коррозионного растрескивания. В то же время циклическими испытаниями установлено, что у образцов сварных соединений значение условного предела выносливости значительно меньше, а интенсивность снижения коррозионноусталостной прочности больше, чем у основного металла. Металлографические исследования свидетельствовали о том, что разрыхления и трещины возникают главным образом по границам зон термического влияния. Это обусловлено тем, что циклическая нагрузка интенсифицирует коррозию под напряжением по сравнению со статической, в большей степени приводя к неоднородности физикомеханических и электрохимических свойств в металле сварного соединения. Трещины распространяются преимущественно внутрикристаллитно, что говорит [c.236]

Для установления возможности создания благоприятных физико-механических свойств металла и повышения работоспособности сварного соединения проводили исследование влияния различных вариантов сочетаний видов сварки, сварочных материалов и свариваемых сталей, технологических режимов сварки, термообработки, дополнительных напряжений на распределение электродных потенциалов в зонах сварного соединения, а также на изменение микро- и макронапряжений, структуру, микротвердость. [c.237]

Термическая обработка для снятия сварочных напряжений — отпуск 630—650° С для получения пластичного сварного соединения и выравнивания "механических свойств — закалка с отпуском для сварных соединений, выполненных ЭШС, — нормализация, а выполненных КТС — отпуск. [c.139]

Основной задачей термической обработки является достижение уровня требуемых механических свойств сварных соединений и специфических свойств, определяемых назначением конструкции (ударных, знакопеременных, коррозионных, низкотемпературных). Термическую обработку применяют по полному циклу (закалка с отпуском), обычно назначаемому по марке свариваемой стали, и только отпуску (для снятия напряжений) — высокому (600—650° С) или низкому (200—300° С). [c.142]

Листы и трубы, подвергающиеся на заводах — изготовителях оборудования пластической деформации при технологических операциях (гибке, штамповке, обжатию и др.), а также некоторые сварные соединения для обеспечения необходимых механических свойств и снятия остаточного напряжения подвергают дополнительной термической обработке. Необходимость проведения дополнительной термической обработки и ее режимы определяются руководящими отраслевыми материалами. [c.349]

При разработке технологии сварки жаропрочных материалов особую трудность представляет, как правило, выбор сварочных материалов (электродов и сварочных проволок), обеспечивающих необходимые свойства металла шва. Для работы при высоких температурах металл шва, кроме необходимого уровня механических свойств и технологической прочности, должен обеспечивать также достаточную стабильность структуры и свойств при заданных температурах, обладать необходимым сопротивлением ползучести и жаростойкостью, а также рядом других свойств в соответствии с условиями работы данного узла. При этом критерии оценки пригодности того или иного типа сварочных материалов будут существенно зависеть от назначения данного узла конструкции. Так, например, для сварных конструкций камер сгорания газовых турбин пригодность тех или иных электродов будет определяться прежде всего жаростойкостью металла шва. Ряд сварных узлов турбин (рабочие лопатки, роторы и другие) могут работать под воздействием динамических знакопеременных напряжений. Поэтому для данных сварных соединений должна быть проверена их усталостная прочность. [c.21]

В связи с тем, что термическая обработка сварных соединений разнородных сталей не приводит к снятию остаточных напряжений, а лишь вызывает их перераспределение, она может рекомендоваться только для улучшения механических свойств различных зон сварного соединения. Поэтому, например, для сварных соединений углеродистой стали с аустенитной, в которых не следует ожидать появления хрупких закаленных околошовных зон в результате сварки, термическую обработку следует исключить. [c.49]

Для наиболее сложных узлов конструкций и условий нагружения проводят испытания моделей для анализа напряженно-деформированных и предельных состояний. На стадии изготовления машин и конструкций большое внимание уделяется входному и текущему контролю механических свойств материалов и сварных соединений и обеспечению их соответствия требованиям тех- [c.6]

Анализ свойств сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей, выполненных сваркой плавлением, показал неоднородность структуры и свойств по зонам сварного соединения. В ЗТВ возникают нежелательные крупнозернистые структуры, высокие остаточные макро- и микронапряжения. Последствием структурных изменений является снижение механических и эксплуатационных свойств сварных соединений. Остаточные напряжения могут стать причинами возникновения трещин, снижают сопротивляемость хрупким разрушениям, способствуют ускорению коррозионных процессов по сравнению с основным металлом. [c.6]

Шайбы защитные 305 Швы заклепочные 9 Швы сварных соединений - Допускаемые напряжения 149-151 - Механические свойства 25 - Условные изображения 141, 142 - Условные обозначения 142-146 [c.858]

Дефекты могут ухудшать механические свойства сварных соединений вследствие ослабления рабочего сечения, концентрации напряжений и возможного перехода от одноосного к многоосному напряженному состоянию, герметичность, коррозионную стойкость, электропроводность, теплопроводность и другие показатели. Влияние дефектов на качество различно в зависимости от условий работы изделия, конструкции и применяемых материалов. [c.339]

Практика показывает, что механические свойства, определенные на стандартных образцах, часто не соответствуют прочности реальной сварной конструкции, что объясняется существенным различием характера напряженно-деформационного состояния при испытании образцов и работе реальной конструкции. Поэтому иногда механические испытания после сварки проводят на образцах, моделирующих с определенным приближением работу сварного соединения в конструкции. [c.498]

Наличие сварных швов, механические свойства которых приняты средними между материалом наплавки и корпуса реактора, приводит к концентрации напряжений, обусловленной разнородностью соединений. На расстоянии порядка двух радиусов патрубка напряжение в пластине становится невоэмущенным, что свидетельствует о правильном выборе ее размеров и краевых условий. Максимальные значения напряжений достигаются на внутренней поверхности перехода патрубка в корпус, что обусловлено действием внутреннего давления (рис. 5.10, а). В зоне сварного шва (рис. 5.10, б) максимальные напряжения также имеют место в наплавке, нагруженной сжатием, и у вершины шва из-за концентрации напряжений. [c.182]

Оценка свариваемости конструкционных материалов Бфиогенной техники должна включать в себя анализ уровня механических свойств сварного соединения и основного металла, определение склонности к образованию дефектов, прежде всего трещин в металле шва и зоне термического влияния, определение чувствительности сварного соединения к концентраторам напряжений и склонности к хрупкому разрушению (для получения бездефектных равнопрочных сварных соединений, обладающих высоким сопротивлением хрупкому разрушению). [c.626]

ИЭС им. Е. О. Патона и Ростовский опытный завод Промавтоматика разработали автономный стабилизатор горения дуги СД-3 на 100 Гц, который выполнен в пыле- и влагонепроницаемом корпусе. Стабилизатор можно подключать к любому серийно выпускаемому сварочному трансформатору для ручной дуговой сварки. СД-3 облегчает сварку электродами для переменного тока и позволяет вести сварку переменным током электродами для постоянного тока, высокопроизводительными электродами при питании от обычного сварочного трансформатора. У электродов, предназначенных для постоянного тока, с переходом на переменный ток показатели механических свойств сварного соединения не ухудшаются. Напряжение питающей сети 380 В. Частота стабилизирующего импульса 100 Гц. Масса не более 6,5 кг. [c.41]

Качество сварного соединения термопластов определяется его механическими и физико-химическими свойствами. Эти основные свойства различных по конструкции сварных соединений для наиболее широко применяемых в строительстве термопластов (винипласт, поливинилхлорид, полиэтилен, пластикат и др.) и методы их определения установлены ГОСТ 16971—71. Стандарт дредусматривает проведение механических испытаний сварных соединений на растяжение, напряженный и ударный изгиб и герметичность. Он также предусматривает испытание сварных швов термопласта на растяжение после воздействия на них агрессивных сред. Образцы сварных соединений для всех видов испытаний при толщине основного материала более 1 мм вырезают фрезерованием, а для пленочных материалов — специальным приспособлением (ГОСТ 14236—69). [c.58]

Свариваемость материалов в основном определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сваррюм соединении при сварке. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок.. Этому случаю соответствует хорошая свариваемость материалов. При сварке разнородных материалоз в зависимости от различия их физико-химических свойств в месте соединения образуется твердый раствор с решеткой одного из материалов либо химическое или интерметаллидное соединение с решеткой, резко отличающейся от решеток исходных материалов. Механические и физические свойства твердых растворов, особенно химических или интерметаллидных соединений, могут значительно отличаться от свойств соединяемых материалов. Такие материалы относятся к удовлетворительно сваривающимся. Если образуются хрупкие и твердые структурные составляющие в сварном соединении, то в условиях действия сварочных напряжений возможно возникновение трещин в шве или околошовной зоне. В последнем случае материалы относятся к категории плохо сваривающихся. [c.183]

Наличие сварных соединений в сосудах и трубопроводах при расчетах на прочность учитывается введением в нормативные расчеты коэффициентов прочности сварных соединений /52/. Такой подход учета сварных соединений положен в основу расчетов почти всех отраслевых нормативных док ментов при оценке прочности оболочковых конструкций и он не отражает неоднородность механических свойств различных зон соединений, особенности их напряженного состояния и возможные механизмы их разрутиения при эксплуатации. [c.80]

В связи с этим большой интерес представляют исследования, посвященные анализу прочности сварных соединений гфи двухосном нагружении. В частности, в /46/ предложен метод оценки механических свойств сварных соединений тонкостенных сосудов давления путем гидростатического выпучивания атоских образцов и цилиндрических обечаек. закрепленньрс по контуру. Требуемое соотношение компонент напряженного состояния п = 02 / а I в испытываемых образцах достигалось выбором соответствующего контура отверстия в матрице установки. При испытании выпу чиванием образцы располагались таким образом, чтобы шов был симметричен относительно кромок отверстия. Прочность сварного соединения по предлагаемой методике оценивалась косвенно по величине напряжений в основном металле в момент разрушения соединения. [c.82]

Особенности напряженно-деформированного состояния механически неоднородных сварных соединений были исследованы нами на образцах-моделях с применением метода м>аровых полос, а также методом конечных элементов и линий скольжения /2, 81/. При этом степень механической неоднородности (соотношение свойств твердого и мягкого металлов = ст J / а ) варьировали таким образом, чтобы обеспечить совместное пластическое деформирование металлов на стадиях, близких к предельным Сочетание методов линий скольжения и конечных элементов при решении данной задачи позволило вскрыть некоторые закономерности, которые дали возможность учесть эффект неполной реализации контактного упрочнения мягких прослоек в рамках принятых допущений и подходов. В частности, на основании численных расчетов МКЭ и экспериментальных данных, было установлено, что [c.103]

Для сравнительных лабораторных исследований коррозионной усталости сварных соединений труб и основного металла вырезали образцы размером 180Х38Х 10 мм из прямошовных (сталь 17ГС) и спирально-шовных (сталь 17Г2СФ) сварных труб диаметром 820 мм. Механические свойства и химический состав соответствовали ГОСТам и техническим условиям. Учитывая, что в реальных условиях эксплуатации концентраторы напряжений испытывают упруго-пластические деформации, тогда как остальное тело трубы деформируется упруго, т. е. в концентраторах имеет место жесткая схема нагружения, усталостные испытания проводили на машине с задаваемой амплитудой деформации (максимальная тангенциальная деформация 0,22 и 0,3% или интенсивность деформации 0,25 и 0,34% в наружных волокнах) чистым изгибом с частотой 50 циклов в минуту. Коррозионную среду подавали с помощью капельницы (для обогащения кислородом) или влажного тампона. [c.230]

Низкоуглеродистая сталь с содержанием до 0,25%С Среднеуглеродистая сталь с содержанием 0,26 - 0,45%С Высокоуглеродистая сталь с содержанием 0.46 — 0.759Й С 120—150°С — на многослойных швах при сварке больших толшин (40 ММ) 150 - 300°С 300 - 450°С Отпуск при 640 — 670°С для снятия сварочных напряжений, выравнивания структуры и механических свойств. В некоторых случаях (Например, ЭШС) нормализация при 920—940 С с последующим отпуском. Для получения требуемых механических свойств сварного соединения при сварке среднелегированной стали применяется закалка с последующим отпуском [c.137]

Для сварных соединений, выполненных угледуговой сваркой, допускаемые напряжения аналогичны напряжениям при дуговой сварке электродами Э34 при условии, что механические свойства наплавленного металла и сварных соединений, выполненных угледуговой сваркой, соответствуют требованиям, приведённым в табл 16 и 17 для ручной сварки электродами Э34. Для сварных соединений, выполненных полуавтоматической сваркой наклонным и лежачим электродами и газовой сваркой, допускаемые напряжения такие же, как при дуговой сварке электродами Э42, при условии, что механические свойства наплавленного металла и сварных соединений, выполненных этими видами сварки, удовлетворяют требованиям, приведённым в табл. 17 и 18 для ручной сварки электродами Э42. При несоответствии качества указанным требованиям допускаемые напряжения назначают, как для ручной сварки электродами Э34 [c.153]

Свойства многослойных сварных соединений, моделирующих кольцевые швы, исследовали на плоских образцах (пакетах) толщиной 100 мм, собранных из пластин толщиной 4 мм. Торцы пакетов обрабатывали под наплавку механическим способом. Наплавку торцов пакетов осуществляли в один слой высотой 8 мм металлической крошкой типа 08А проволокой Св-08Г2С диаметром 3 мм под флюсом АН-60 с поперечными колебаниями электрода по режиму сила тока 750— 800 А напряжение дуги 38—40 В скорость наплавки 4,4 м/ч, скорость колебаний электродов 116 м/ч, амплитуда колебаний 100 мм. Автоматическую сварку наплавленных пакетов выполняли с предваритель- [c.116]

Контактная сварка углеродистых и легированных жаропрочных сталей ведется методом непрерывного оплавления. Этот метод малочувствителен к колебаниям сетевого напряжения и обеспечивает более высокое качест во сварного соединения и стабильность его механических свойств [Л. 64]. На котлостроительных заводах для сварки труб поверхностей нагрева широко используется специализированная сварочная машина ЦСТ-200 конструкции ЦНИИТМАШ. [c.186]

При использовании в конструкциях нелегированного титана необходимо учитывать, что различные уровни его прочности достигаются за счет суммарного увеличения содержания примесных элементов, из которых одни существенно повышают прочность и снижают пластичность и вязкость, в то время как другие мало упрочняют, но значительно охрупчивают титан. Поэтому рост прочности за счет суммарного увеличения содержания примесей, как правило, сопровождается значительно большей нестабильностью механических свойств. В связи с этим применение нелегированного титана в машиностроении должно определяться соотношением требований конструктивной прочности и стоимости. Если требования по конструктивной прочности невысоки, экономически целесообразно применение низкосортного титана. При высоком уровне эксплуатационных нагрузок, наличии концентраторов напряжений и большого объема сварных соединений в конструкциях целесообразно применение высокосортных марок титана. Следует отметить, что титан с пониженным содержанием примесей, в частности титан марок ВТ1-0, ВТ1-00, по прочности, пластичности и вязкости не уступает целому ряду углеродистых и нержавеющих сталей, бронз, медноникелевых сплавов и может с успехом использоваться в эксплуатационных условиях, где применяются указанные материалы. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...