ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние параметров заготовительно-сборочных операций на работоспособность оборудования из "Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости" В зависимости от параметров кривой упрочнения С и т и отношения Р остаточные напряжения на крайних волокнах, контактирующих с рабочей средой, могут достигать значительной величины (рис. 3.12). По толщине заготовки остаточные напряжения распределяются по сложным кривым с экстремумами (рис. 3.12,а). В частном случае, для идеально-упруго-плас-тического материала (т = 0), напряжения на крайних волокнах достигают половины предела текучести ат (рис. 3.12,6). Увеличение отношения р приводит к росту остаточных напряжений на крайних волокнах (рис. 3.12,в). [c.164] В работах [116, 120] выполнен анализ кинетики МХПМ и получены формулы для оценки долговечности конструктивных элементов с учетом остаточных напряжений и деформаций. [c.164] Теперь предположим, что в стенке сосуда действуют лишь остаточные напряжения, определяемые по формуле (3.8).. [c.166] Заметим, что при небольших значениях параметров m и Fs среднеинтегральные остаточные напряжения а ост и истинные отличаются незначительно (рис. 3.13,а). [c.166] Экспериментальные исследования МХПМ выполнены на заготовках прямоугольного поперечного сечения, изготовленных из углеродистой (Ст.З) и низколегированной (16ГС) листовой стали. Заготовки одинаковой толщины (8 = 5 мм) и ширины (В = 50 мм) изгибались на различный радиус кривизны R. При этом отношение толщины к радиусу кривизны заготовок изменялось в интервале значений О...0,04. Часть образцов подвергали отпуску при температурах 1) 400°С 2) 600°С 3) 800°С. Время выдержки при температуре отпуска составляло 2 часа. [c.168] Скорость МХПМ тем выше, чем больше параметр (Зо (рис. 3.14). Более прочная сталь (16ГС) чувствительнее к изменению параметра ро, в особенности, при испытаниях образцов в растворе МЭА + СО2. Влияние параметра Ро и исходной прочности металла на коррозионную стойкость образцов необходимо связывать с остаточными напряжениями и деформациями. Сплошные линии на этих рисунках отвечают формуле (3.12). Отмечается приемлемая для коррозионных испытаний сходимость экспериментальных и теоретических результатов. [c.169] Последующая термическая обработка практически устраняет эффекты холодной правки (рис. 3.15). Например, для образцов из Ст.З, прошедших отжиг при Т = 800°С (кривая 3), даже отмечается некоторое снижение скорости коррозии с увеличением значения Ро. Влияние пластической деформации на коррозионную стойкость металла четко просматривается по фотографиям образцов (рис. 3.15,в,г). Левое фото - образец после холод-ной гибки, правое - после холодной гибки и последующей термообработки. Первый образец подвержен коррозии более интенсивно, особенно в областях у кромки, где были пробиты (зубилом с торца образца) отличительные ррюки. [c.169] Средний радиус кривизны Кср приближенно равен Кср = 0,5(Ко+Кв), где Ко - исходный радиус кривизны заготовки Кв - остаточный радиус кривизны заготовки под валками (в случае параллельного расположения верхнего и нижнего ряда). [c.171] Таким образом, в зависимости от исходной кривизны, толщины проката и количества валков, остаточная деформация может быть достаточно большой. Точное определение величины остаточных напряжений затруд-нено. Поэтому в расчетах долговечности заготовок по формуле (3.12) необходимо подставлять значения остаточных напряжений, определенные по формуле (3.8). [c.173] В эту группу операций входят разметка резка-раскрой обработка кромок гибка калибровка и др. [c.173] Рассмотрим некоторые особенности деформирования заготовок, ко-торые важны при выполнении операций разметки. [c.173] Обычно длина заготовки Lo для изготовления обечаек рассчитывается по среднему диаметру Дер Lo = яДср = 7г(Дв + S). Однако, в силу различия сопротивления упруго-пластическому изгибу сжатых и растянутых зон, особенно для толстостенных и биметаллических заготовок, происходит смещение нейтральной линии (разделяющей растянутые и сжатые волокна) относительно срединной. В результате этого, в некоторых случаях, периметр обечайки L может заметно отличаться от значения Lo L = Ку Lo, где Ку - коэффициент укорочения или удлинения периметра обечайки. [c.173] Полученные закономерности деформированного состояния использованы при разработке стандартов предприятия по определению размеров заготовок для изготовления обечаек из моно- и биметаллов, внедренных на ПО Салаватнефтемаш СТП 0387-276-83 СТП 0387-289-84 СТП 0387-301-86. Внедрение в производство стандартов предприятия позволяет повысить точность и сокращать трудоемкость изготовления обечаек. [c.175] Формула (3.12) отражает влияние эффекта упругопластического изгиба при правке и гибке на долговечность заготовки в условиях коррозионного воздействия среды в предположении отсутствия внешней нагрузки (внут-реннего давления). [c.175] Рассмотрим деформацию цилиндра (трубы) под действием внутреннего давления Р коррозионной среды. Причем, цилиндр изготовлен из обечаек, свальцованных в холодном состоянии. В этом случае окружные напряжения на внутренней поверхности, контактирующей с коррозионной средой, равны сумме напряжений от внутреннего давления Ор и остаточных аост а = Ор + Оост. [c.175] Приложение внутреннего давления повышает степень напряженности стенки сосуда и приводит к соответствующему снижению долговечности (рис. 3.17). Сопоставляя на этом рисунке кривые 1 с кривыми 2, 3 и 5, можно убедиться в необходимости учета остаточных напряжений и деформаций холодной гибки при выполнении расчетов долговечности оборудования, работающего под давлением коррозионных сред. [c.177] Опыты осуществляли на круглых образцах диаметром 8 мм из Ст.20 (СТт = 260 МПа) при одноосном растяжении (Шд = 0) постоянно действующим усилием в 30% растворе соляной кислоты. Перед испытаниями образцы подвергали статическому растяжению до деформации = 2%. Параллельно, в той же коррозионной среде, испытывали предварительно деформированные и недеформированные образцы без приложения нагрузок. Коррозионные испытания пластически деформированных образцов без приложения нагрузок показали, что в исследованном интервале деформаций = О...10 %) скорость коррозии практически линейно возрастает с увеличением параметра р. На рис. 3.18 приведены зависимости относительной долговечности сосудов То от относительного начального напряжения Рн при различных степенях предварительной пластической деформации и пределах текучести исходного проката ст,. Сплошные линии построены на основе расчета по формуле (3.21) при = 0,5 (рис. 3.18,а) и при = О (рис. 3.18,6), а точки (рис. 3.18,6) отвечают эксперименту. Как и следовало ожидать, кривые То(Г н) для предварительно деформированного металла лежат ниже исходной кривой долговечности (при = 0). Чем больше степень пластической деформации, тем меньше долговечность сосуда. При этом теоретические и экспериментальные результаты находятся в удовлетворительном согласии. [c.178] На рис. 3.20. сопоставлены зависимости относительной долговечности цилиндров и сфер, изготовляемых путем холодного формоизменения, от параметра Ро- При фиксированном значении ро, долговечность цилиндрической обечайки выше, чем для сферы. [c.186] Некоторые конструкционные элементы (компенсаторы, днища и др.) изготовляются свободной гидравлической формовкой. Для оценки свойств листовых сталей при двухосном напряженном состоянии применяют ряд методов, например, гидростатическое выпучивание листовых заготовок в круглую матрицу [145]. При этом области полюса выпученного образца реализуется двухосное растяжение с равными компонентами напряжений (т = 1,0). Одним из недостатков этого метода является то, что область с одинаковым значением реализуется лишь малой окрестностью полюса выпучиваемого образца. Причем, эта область более напряжена. Кроме того, реализация этого метода требует применения сложного оборудования и изготовления матрицы с различной формой отверстия. [c.186] Напряженно-деформированное состояние цилиндра определяли методом конечных элементов (рис. 3.21,6) [199]. [c.188] Вернуться к основной статье