Выбор материалов для сварных конструкций

Выбор материалов для сварных конструкций и методы оценки работоспособности сварных соединений [c.19]

При выборе материалов для сварных конструкций, разработке технологии сварки и оценке работоспособности сварных соединений большое значение имеет учет свариваемости стали. Этот условный термин, не имеюш,ий общепринятого определения, характеризует [12] отношение металла к процессу сварки. Важнейшими процессами при сварке являются [c.19]

Химический анализ дает возможность определить правильность выбора материалов для сварной конструкции и технологии сварки данного металла. [c.662]

Рекомендации по выбору материалов для сварных конструкций 319 [c.319]

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.319]

Поэтом, при выборе материалов для сварных конструкций необходимо руководствоваться следующими соображениями. [c.29]

Для обеспечения необходимых свойств сварных соединений и конструкций решающее значение имеет выбор материала. Правильным выбором основного металла можно обеспечить не только необходимую прочность несущих элементов в конструкции, но также и прочность околошовных зон. Прочностные свойства металла определяются его механическими характеристиками (табл. 167). Одним из основных условий, определяющих выбор материала для сварных конструкций, является свариваемость материала. При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать материалам, имеющим наиболее хорошую свариваемость. [c.319]

Высокая эффективность способа как средства повышения усталостной прочности деталей. Срок службы многих деталей, работающих при ударном и переменном нагружении, которые лимитируют работу машин, вследствие поверхностного упрочнения увеличивается в несколько раз сокращается потребность в запасных частях, резко снижается выход машин из строя вследствие усталостного разрушения деталей. При равной или даже несколько повышенной долговечности, после упрочнения можно повысить допустимые нагрузки, в первую очередь, для деталей, имеющих концентраторы напряжений (канавки, галтели, отверстия). Применение этого способа упрочнения расширяет возможности конструкторов в использовании более технологичных и конструктивных решений (например, галтелей малого радиуса вместо переменного или большого радиуса), в выборе материалов для деталей, сварных конструкций и гальванических покрытий, повышающих износостойкость и т. д. К таким покрытиям относится, например, хромирование, которое без поверхностного наклепа снижает усталостную прочность. Наряду с усталостной прочностью во многих случаях повышается износостойкость деталей и стабилизируются по своей прочности неподвижные посадки. [c.94]

Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений и наплавок основана на способности упругих колебаний отражаться от границы двух сред с различными физическими свойствами и выполняется в соответствии с ГОСТ 14782—69 и другими нормативными материалами. С помощью ультразвуковой дефектоскопии выявляются внутренние возможные дефекты сварного соединения трещины, непровары, шлаковые включения, несплавление наплавленного слоя с основным металлом и т. п. Объем ультразвуковой дефектоскопии устанавливается Правилами [9] и может быть уменьшен по согласованию с проектной организацией, материаловедческой организацией, ответственной за выбор материала для данной конструкции, с местными органами Госгортехнадзора в случае серийного изготовления предприятием однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на отдельных видах работ и высоком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее одного года. При ультразвуковой дефектоскопии о наличии дефектов судят по расположению, затуханию или скорости импульсных сигналов. [c.214]

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]

Анализ существующих методов испытаний показал, что несмотря на развитие новых способов исследований, главными методами оценки до сих пор остаются методы, заключающиеся в задании контролируемому изделию (образцу, узлу или конструкции) нагрузки (постоянной или переменной, по той или иной схеме нагружения), подведении к нему агрессивной среды и контроле появления и развития коррозионной трещины. В результате испытаний производится выбор технологий изготовления сварных конструкций и материалов для эксплуатации в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. [c.28]

Выбор материалов для рам зависит от способа их изготовления (сварка, литье, штамповка), а также требований по массе, предъявляемых к конструкции. Для сварных рам главным образом используется сталь, а при ограничении массы — алюминиевые сплавы. Применяемые материалы должны обладать хорошей свариваемостью. [c.360]

Для сварных конструкций перлитной стали с аустенитной первой группы выбор сварочных материалов определяется в основном условиями получения металла шва, свободного от трещин в переходных участках, примыкающих к основному металлу. Исходя из этого, при использовании аустенитных сталей, у которых отношение хрома к никелю больше единицы или близко к ней, могут быть допущены аустенитно-ферритные электроды типа ЭА-2 и др. [c.194]

Чувствительность сварных соединений к дефекту сварки определяется не только соотношением между механическими характеристиками металлов, входящих в сварное соединение. Для целого ряда материалов понижение температуры эксплуатации, острота вершины дефекта, остаточные сварочные напряжения, местоположение дефекта в сварном шве традиционно рассматриваются как факторы, оказывающие существенное влияние на работоспособность сварных соединений и конструкций. При неблагоприятном сочетании данных факторов и неудачно выбранных конст-р)Т тивно-геометрических параметров сварные соединения оказываются в области повышенной чувствительности к дефекту и наоборот, правильный выбор сочетания материалов, оптимальных форм размеров сварных швов может предотвратить неожиданные разрушения сварных конструкций и сооружений. [c.32]

Третье направление связано с технологией изготовления и сборки узлов машин и конструкций. К технологическим мероприятиям прежде всего следует отнести требование значительного улучшения качества сварки, т. е. отсутствие различного рода сварочных дефектов (трещин, непроваров, рыхлости и др.). Технологические особенности процесса сварки должны разрабатываться в каждом отдельном случае с учетом выбранных материалов в конструкции. Следует обратить внимание на выбор таких методов контроля сварки, которые обеспечивали бы наиболее достоверную информацию о качестве сварки. При изготовлении сварных конструкций необходимо предусмотреть проведение отпуска для снятия сварочных напряжений. После правки, гибки [c.237]

Как правило, возможность появления трещин в сварном соединении и степень изменения свойств отдельных участков зоны термического влияния с увеличением легированности стали повышаются. Поэтому наиболее широко применяемые в энергомашиностроении легированные стали требуют при сварке соблюдения ряда технологических ограничений, связанных с введением подогрева изделия и термической обработки после сварки, жестко регламентированных сварочных режимов и т. д. При этом для каждой марки стали, намеченной к использованию в сварной конструкции, необходимо проведение большого объема исследования, связанного с выбором сварочных материалов и оценкой работоспособности сварных соединений в условиях работы конструкции. [c.20]

Изготовление доброкачественных сварных роторов требует в равной мере как правильного выбора материалов, конструкции ротора и сварного шва, так и соответствующей конструкции приспособлений для сборки частей ротора перед сваркой, выбора электродов, технологии самой сварки, определения режима термической обработки ротора и выбора методов контроля сварного шва. [c.120]

Следует отметить необходимость разработки комплексных исследований по предупреждению деформаций сварных конструкций рациональный выбор конструктивных форм, обеспечение симметричного распределения в конструкциях внутренних сил, возникающих в зонах сварных соединений, целесообразный выбор технологического процесса сварки, регулирование реактивных усилий, выбор мест приложения активных нагрузок, применение предварительной обработки металлов при укладке швов и т. д. Одним из рациональных мероприятий по устранению или уменьшению остаточных деформаций сварных тонкостенных конструкций, применяемых в МВТУ, является прокатка сварных швов и прилегающих зон при дуговой сварке и обжатие сварных точек — при контактной. Прокаткой можно не только устранить остаточные деформации, вызванные сваркой, но и деформировать конструкции в обратную сторону. Ближайшей задачей является расширение сферы применения прокатки для конструкций разной формы. Перспективным является регулирование остаточных деформаций при сварке конструкций подбором материалов и технологических процессов, умение правильно рассчитывать ожидаемые величины деформаций для принятия мер по их устранению (термическая и механическая правка). [c.140]

Из сказанного следует, что технологичность сварных конструкций во многом зависит от правильного выбора материалов при проектировании сварных конструкций. В табл. 2 приведены данные по свариваемости некото.рых металлов. Для обеспечения технологичности сварных соединений необходимо учитывать высокие местные нагревы металла соединяемых деталей, которые вызывают 1) снижение прочностных 30 467 [c.467]

С развитием новой техники, для которой характерно применение высокопрочных конструкционных материалов и усложнение условий работы конструкций, увеличивается и число показателей, определяющих свариваемость. По этой причине не существует единой методики испытания на свариваемость. Для оценки этой комплексной технологической характеристики проводят ряд испытаний, выбор которых обусловлен особенностями свариваемого материала и назначением сварной конструкции. [c.41]

Способы оценки могут быть сравнительными и прикладными в зависимости от характера использования получаемых результатов. Если эти результаты применяются только для сопоставления материалов или технологических вариантов сварки с целью выбора лучших, то их относят к сравнительным. Способы, позволяющие оценить стойкость реальных сварных конструкций к образованию трещин, называются прикладными. [c.49]

По тем же признакам могут быть разделены методы испытаний и технологические пробы. Сравнительные, или лабораторные, методы испытаний и технологические пробы служат для выбора лучших сварочных материалов и технологических вариантов. Пробы отраслевого назначения, или прикладные, позволяют оценить материалы при максимальном приближении к технологическим и климатическим условиям изготовления реальных сварных конструкций. [c.49]

Другое сочетание сталей разнородных структурных классов в сварных конструкциях - сварка перлитных и высокохромистых сталей. При сварке перлитных сталей с 12 %-ными хромистыми сталями необходимо предотвратить образование мартенсита и холодных трещин, а также развития диффузионных прослоек при отпуске и высокотемпературной эксплуатации. При выборе сварочных материалов следует исключить образование хрупких переходных участков в зонах перемешивания сталей. Для обеспечения наибольшей пластичности шва применяют сварочные материалы перлитного класса (табл. 10.5). В этом случае в переходных участках со стороны высоколегированной стали, содержащих до 5 % хрома, сохраняется высокая пластичность, вязкость, а также длительная прочность соединения в целом. Для снижения размеров диффузионных [c.399]

Установлено, что это разрушающее напряжение уменьшается с увеличением размеров и опасности дефекта, а также с уменьшением вязкости материала. Хрупкое разрушение стали является особым случаем в связи с тем, что с уменьшением температуры резко уменьшается вязкость разрушения. Сопротивления такому разрушению можно повысить за счет устранения концентраторов напряжений, расположения сварных швов на определенном расстоянии от мест концентрации напряжений, а также за счет получения бездефектных сварных швов. Тем не менее основным способом предотвращения хрупкого разрушения является выбор соответствующих материалов для конструкции. Материал следует выбирать с таким расчетом, чтобы его ударная вязкость, определяемая на образцах с надрезом, могла гарантировать целостность конструкции при допускаемых напряжениях с учетом наличия дефекта максимального размера. Однако в этом случае не может быть однозначного ответа, так как невозможно точно определить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для стационарных конструкций существуют различные стандарты, в которых установлены (для различных классов сосудов) соотношения между вероятностью разрушения и стоимостью определения и уменьшения вероятности наличия дефектов, превышающих допустимые размеры. [c.8]

Сопротивление такому разрушению можно несколько увеличить при проектировании конструкции, уменьшив количество концентраторов напряжений, удалив сварные швы от мест концентрации напряжений, применив методы, которые облегчают получение бездефектных сварных швов и обнаружение трещин. Тем не менее основным способом защиты от такого разрушения является выбор соответствующих материалов конструкции. Материал должен иметь соответствующую вязкость, гарантирующую нормальную работу конструкции без разрушения (неустойчивые трещины) при напряжениях, допускаемых нормами расчета, при наличии дефекта максимального размера. Однако здесь, очевидно, не может быть однозначного решения (да или нет), потому что трудно точно установить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для промышленных конструкций существуют различные стандарты, которые уравновешивают (для различного класса сосудов) последствия разрушения и затраты на определение [c.253]

Испытания с постоянной скоростью деформирования позволяют давать экспресс-оценку прочностных свойств материалов при коррозионном растрескивании, ввиду чего они получили широкое распространение. Для повышения сопоставимости результатов испьгганий и воспроизводимости испытательных методик актуальной становится унификация и стандартизация названных методов. Первым шагом в этом направлении явилась разработка рекомендаций, устанавливающих методы коррозионных испытаний с постоянной скоростью деформирования [72]. При испытаниях, регламентируемых рекомендациями, определяют абсолютные и приведенные величины относительного сужения, относительного удлинения и работы коррозионного разрушения материалов и сварных соединений. Рекомендации устанавливают требования к типам испытуемых образцов, применяемому оборудованию, ус.ювиям испытаний и методам обработки их результатов. Регламентируемый метод испытаний предназначен для экспресс-оценки стойкости новых материалов, материалов конструкций, бывших в эксплуатации, а также выбора технологий изготовления сварных соединений в условиях коррозионного, в частности сероводородного, растрескивания и для оценки способов противокоррозионной защиты. Применение метода допускается для экспресс-оценки стойкости материалов и сварных соединений против коррозионного растрескивания в средах, рекомендованных ГОСТ 26294-84. [c.109]

Коррозионные испытания сварных соединений предусматривают проведение экспериментальных исследований не только на образцах в лабораторных условиях, но и натурные испытания конструкции в целом и отдельных ее элементов (моделях) [13, 82, 122]. Окончательное суждение о целесообразности применения соответствующих материалов и оптимальной технологии изготовления сварных соединений может быть внесено только на основании натурных коррозионных испытаний. Проводить последние на действующих трубопроводах или резервуарах практически нельзя, так как, во-первых, разрушение испытываемых объектов приведет к остановке всей системы, а во-вторых, на действующих объектах применяются технологические средства зашиты от коррозии, что в значительной степени удлиняет испытания. Кроме того, невозможно проведение натурных испытаний сварных конструкций в условиях изменения состава среды, величины действующих напряжений и температуры, что необходимо для определения рациональной технологии изготовления конструкций и выбора оптимальных условий их эксплуатации. [c.112]

Показатели механики разрушения широко применяются для расчета конструкций, подверженных опасности хрупкого разрушения (резервуары высокого давления ядерных реакторов, паровые котлы высокого давления, магистральные газопроводы), оценки дефектов сварных соединений, выбора материалов конструкций, подверженных хрупкому разрушению, анализа повреждений, а также для оптимизации свойств новых материалов. По сравнению с существовавшими ранее способами испытания для оценки характера разрушения металлических материалов (испытания на растяжение, ударную вязкость, испытание ударом на изгиб) для проведения экспериментов механики разрушения тре- [c.81]

При выборе материалов для сварных конструкций и-разра-ботке технологии сварки большое значение имеет учет их свариваемости. Исходя из требований улучшения качества сварки, целесообразно использовать для сварных конструкций стали с относительно низким содержанием углерода —0,2—0,3%. [c.349]

ГТросвечивание проникающими излучениями производи+ся в целях обнаружения внутренних дефектов шва трещин, раковин, рыхлости, непроваров, шлаковых включений и т. п. Сварные соединения контролируются в соответствии с ГОСТ 7512—69 и другими нормативными материалами. Обязательному просвечиванию подлежат все сварные соединения из сталей различных классов. Должны также быть просвечены все места пересечений и сопряжений сварных соединений вне зависимости от их категории и класса стали соединяемых элементов. Проведение ультразвуковой дефектоскопии не исключает необходимости просвечивания проникаюш,ими излучениями, при этом просвечивание участков, подлежаш,их этому виду контроля, не засчитывается в регламентированные объемы контроля. Объем просвечивания устанавливается Правилами [9] и может быть уменьшен по согласованию с проектной организацией, материа-ловедческой организацией, ответственной за выбор материалов для данной конструкции, с местными органами Госгортехнадзора в случае серийного изготовления предприятием однотипных изделий при неизменном технологическом процессе, специализации сварщиков на отдельных видах работ и высоком качестве сварных соединений, подтвержденном результатами контроля за период не менее одного года. [c.215]

При выборе сварочных материалов для изготовления конструкций из высокохромистых (12% Сг) жаропрочных сталей также стремятся обеспечить состав шва, близкий к составу свариваемой стали. Основные типы сварочных электродов, применяемых для сварки некото-)ых высокохромистых жаропрочных сталей, приведены в табл. УП. 13 И], а пределы длительной прочности сварных соединений, выполненных этими электродами, свариваемого металла и сварных швов в состоянии оптимального отпуска после сварки приведены в табл. VH.14 [5]. Электроды, используемые для сварки высокохромистых жаропрочных сталей, имеют фтористо-кальциевое покрытие и легируются упрочняющими элементами и раскислителями при отсутствии проволок, обеспечивающих оптимальный химический состав шва. При наличии же проволоки Св-15Х12ГНМВФ (ЭП390, см. гл. V), легирующие элементы в покрытие не вводятся в таком случае целесообразно вводить [c.450]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

В соответствии с постановлениями правительства решается очень важная народнохозяйственная задача по созданию многослойных труб для магистральных газопроводов большого диаметра на давления 10—12 МПа. В настоящее время их выпуск организован на Выксунском метзаводе. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования, а также имеющийся опыт изготовления и эксплуатации многослойных конструкций и труб подтвердили правильность выбора и народнохозяйственную значимость нового вида сварных конструкций. Однако еще много нерешенных задач, которые тормозят применение многослойных конструкций. В частности, требуются новые экономнолегированные конструкционные материалы, отличающиеся повышенной прочностью, однородностью механических свойств и улучшенной геометрией, нетрудоемкие технологии изготовления работоспособных многослойных днищ, горловин и патрубков разработка конструкции и технологии изготовления с большой толщиной стенки цилиндрических и сферических сосудов негабаритных размеров исследования работоспособности многослойных конструкций при повторных механических и термических нагрузках, нейтронном облучении, вибрационных и импульсных нагрузках с целью разработки дополнений к нормам и методам расчета на прочность (ОСТ 26—1046—74) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к энергетическому оборудованию расширение работ но диагностике, в том числе в части разработки расчетных методов с целью количественного прогнозирования несущей способности многослойных конструкций в условиях эксплуатации. [c.4]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...