Сварные соединения, механические свойства

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 невозмущенным, 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]

Отмеченные фрактографические закономерности изломов металла характерны и для сварных соединений. Однако специфические макро- и микроструктурные особенности сварных соединений накладывают определенные отпечатки на характер их разрушения. Отличительной особенностью сварных соединений является структурная неоднородность, обусловливающая различие механических и химических свойств отдельных участков (механическая неоднородность). Кроме того, в сварных соединениях более вероятно появление дефектов (непровар, холодные и горячие трещины, поры, включения и др.) и выше уровень напряженности из-за остаточных (сварочных) напряжений. Металл шва в большинстве случаев имеет более высокие механические свойства, поэтому при отсутствии макроскопических дефектов при статическом нагружении разрывы происходят по основному металлу по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Однако наличие дефектов и участков с различными вязкопластическими характеристиками существенно изменяет характер и местоположение разрыва (рис.2.4 2.5). Даже незначительные подрезы в швах могут перевести место разрушения с основного металла (ОМ) в область шва (Ш) или зоны термического влияния (ЗТВ). При этом плоскости разрушения располагаются вблизи линий сплавления (рис. 2.4,6), под углом 45° (рис. 2.4,в) и 90° (рис.2.4,г) к направлению действия максимальных напряжений. Прямой излом может реализоваться как при вязком, так и хрупком разрушениях, но с различными фрактографическими параметрами поверхности излома. Непровар швов способствует разрушению в результате косого среза (рис.2.4,л) или прямого излома (рис. 2.4,м). При наличии в изломе нескольких очагов разрущения поверхность излома имеет сложное очертание с различной ориентацией к направлению действия максимальных главных напряжений. Нередко в сварных соединениях имеют место так называемые мягкие и твердые прослойки (рис. 2.5). [c.68]

Свариваемость. Подавляющее большинство аппаратов изготовляют и монтируют с помощью сварки, поэтому металл должен обеспечивать возможность создания надежных сварных соединений, у которых механические и физико-химические свойства одинаковы со свойствами основного металла или весьма близки к ним. [c.11]

Подготовка кромок. Способы подготовки кромок свариваемых деталей должны обеспечивать отсутствие на кромках механических повреждений и зон термического влияния, снижающих регламентированные свойства сварных соединений. Форма подготовки кромок должна соответствовать стандартам и требованиям чертежа. [c.73]

Т апл 1.1 а Требования к механическим свойствам сварных соединений [c.235]

Методами механики разрушения установлены закономерности распределения упруго-пластических напряжений и деформаций в конструктивных элементах с технологическими дефектами, в том числе с угловыми переходами с нулевым и ненулевым радиусом сопряжения в вершине, а также их несущей способности и долговечности. Предложен метод расчета предельных состояний сварных сосудов с поверхностными дефектами. Произведена количественная оценка параметров диаграмм длительной статической и циклической трещиностойкости материала в условиях ВПМ. Объяснен механизм образования на диаграммах длительной статической трещиностойкости участков независимости скорости роста трещин от коэффициента интенсивности напряжений (плато). Теоретически и натурными испытаниями обоснованы методы обеспечения работоспособности сварных соединений со смещением кромок, основанные на регулировании свойств, размеров и формы зон с различным физико-механическим состоянием. Сформулированы закономерности накопления повреждений в материале в процессе гидравлических испытаний оборудования с целью выявления и устранения дефектов. [c.6]

При неудовлетворительных результатах одного из видов механических испытаний проводят испытания удвоенного количества образцов этого же вида. При подтверждении неудовлетворительных результатов испытаний сварщик отстраняется от работы. Для контроля механических свойств сварных соединений производится сварка контрольных образцов. Твердость шва и околошовной зоны контролируется на шлифах, приготовленных из контрольных сварных стыков (см. табл. У1-11). [c.239]

Мягкие и твердые прослойки соответственно имеют пониженные и повышенные прочностные свойства и возникают, например, при сварке термоупрочненных и закаливающихся сталей. В развитых (широких) мягких прослойках разрушение происходит в результате косого среза или конуса (рис.2.5,б), аналогично разрушение однородного металла. С уменьшением ширины мягкой прослойки характер разрушения заметно изменяется (рис. 2.5,в). В достаточно узких прослойках участок прямого излома занимает большую часть прослойки, чем зоны среза. Это объясняется тем, что в тонких мягких прослойках в результате стеснения деформаций мягкого металла развивается объемное напряженное состояние, жесткость которого тем больше, чем уже прослойка. При некоторых геометрических и механических ограничениях, несмотря на наличие мягких прослоек в сварных соединениях, разрушение может происходить по основному металлу. Твердые (хрупкие) прослойки, ориентированные перпендикулярно действию нагрузки, практически не влияют на характер разрушения. Разрушение таких соединений происходит по линии сплавления (рис. 2.5,г) или по основному мягкому металлу (рис. 2.5,д). В плане несущей способности считается более опасным случай, когда твердые прослойки располагаются параллельно действующему усилию (рис.2.5,е). Разрушение таких соединений, как правило, происходит в результате хрупкого разрыва твердых прослоек с последующим вязким или квазихрупким изломом мягких прослоек. Часто при таких испытаниях образцов отмечается расслоение слоев (рис. 2.5,к). [c.70]

Трубопроводы подвергают ремонту, если толщина стенки трубы достигла предельной отбраковочной величины если при обстукивании молотком стенок трубы остаются вмятины если имеются пропуски через контрольные отверстия и обнаружены дефекты в сварных соединениях или изменения механических свойств трубы. После ремонта трубопровода оформляется удостоверение о качестве ремонта. [c.399]

Предложена математическая модель механохимической повреждаемости сварных соединений с учетом контактных эффектов совместной деформации материалов с разными прочностными свойствами. Получены функциональнь(е зависимости долговечности сварных соединений от относительргых размеров и свойств материала прослоек, уровня начальной напряженности и коррозионной активности рабочей среды. Установлено, что с уменьшением относительной толщины мягкой прослойки долговечность сварных соединений возрастает, как при реализации общей, так и локализованной коррозии. Определены критические параметры механохимической неоднородности, обеспечивающие работоспособность сварных конструктивных элементов. При работе сварных соединений в условиях МХПМ для обеспечения равной коррозионно-механической прочности, кроме геометрических, необходимо обеспечить определенные соотношения механохимических характеристик участков с разным физико-химическим состоянием. [c.279]

Механическим испытаниям подвергаются контрольные пластины, не имеющие недопустимых дефектов, для проверки соответствия прочностных и. пластических свойств контрольных сварных соединений требованиям настоящих Правил. [c.131]

Одним из важнейших этапов расчетно-экспериментальных исследований поврежденных частей корпусов СП является исследование механических свойств сварных соединений корпусов СП. [c.95]

Основными причинами разрушения трубопровода на 96 и 123-м км трассы признаны неудовлетворительные физико-механические характеристики металла труб и сварных соединений (пониженные прочность и ударная вязкость). Механические свойства оказались низкими из-за сильного загрязнения металла неметаллическими включениями, повышенного содержания в металле труб углерода, марганца и ванадия, а также вследствие отсутствия термообработки сварных соединений. [c.58]

Механические свойства основного металла и металла сварных соединений трубопроводов определяют путем испытаний на растяжение по ГОСТ 1497-84 и ГОСТ 6996-66 соответственно, а также на ударный изгиб на образцах Шарпи — по ГОСТ 9454-78 и ГОСТ 6996-66 соответственно. Предел текучести и временное сопротивление металла определяют также неразрушающим методом в зонах контроля сварных соединений с помощью переносных твердомеров по ГОСТ 22761-77 и ГОСТ 22762-77. Выполняют не менее пяти замеров и за искомую твердость принимают их среднее арифметическое значение [74]. [c.164]

Изучен механизм совместного деформирования материалов с разными прочностными свойствами в составе конструктивных элементов и сварных соединений оборудования. Дана математическая оценка эффектов контактного упрочнения мягких и разупрочнения твердых прослоек сварных соединений и установлены критические параметры механической неоднородности, обеспечивающие требуемые показатели работоспособности оборудования. Предложена математическая модель расчета долговечности конструктивных элементов с мягкими прослойками а условиях одновременного действия статических нагрузок и коррозионных сред. [c.5]

Предварительный и сопутствующий подогрев, сопутствующее принудительное охлаждение являются технологическими способами регулирования параметров термического цикла, а, следовательно, структуры, механических характеристик и коррозионной стойкости сварных соединений. Процесс термической обработки связан с изменением структурного и напряженного состояния металла, что способствует стабилизации и восстановлению свойств металла, повышению работоспособности конструктивных элементов. [c.53]

Оценку механических свойств сварных соединений производили по относительному критическому давлению выпучивания q. и высоте выпучивания Ь, [145] [c.241]

Теоретически и экспериментально обоснован технологический метод обеспечения работоспособности сварных соединений со смещением кромок, основанный на рациональном сочетании свойств и геометрии зон с различным физико-механическим состоянием. [c.394]

Бакиев A.B., Арсланова Ф.К., Зайнуллин P. . Влияние угла снятия усиления сварного шва на механические свойства сварных соединений /7 Химическое машиностроение. Сб. науч. тр. -М.-1976.- вып.5.- с.33-38. [c.397]

Кудрявцев М.А. Влияние смещения кромок на механические свойства сварного соединения сплава АМГ //Сварочное производство.- 1967.-№ 1.- с.29-30. [c.411]

Значительным uiaix)M вперед в оценке свойств сварных соединений по механическим свойствам отдельных зон явились работы О.А.Бакши, позволившие установить ряд расчетных и экспериментальных корреляционных зависимостей между размерами зон и уровнем их свойств, с одной стороны, и свойствами сварных соединений, с другой [6]. При расчетном переходе от свойств отдельных зон к свойствам сварных соединений, от известных свойств сварных соединений к свойствам сварной конструкции в целом неизбежны неточности, вытекающие из неполного совершенства существующих теорий и недостаточности исходной информации. Это предопределяет несовпадение расчетной и конструкционной прочности и также должно приниматься во внимание при определении уровня работоспособности. [c.31]

Улучшение механических свойств сварных соединений механическими способами производится на специализированных станках для прокатки и проковки сварных соединений или с применением многобойковых упрочннтелей. Термическая обработка сварных изделий производится в термических печах или с помощью индукторов для местной обработки. [c.73]

Механическая неоднородность, заключающаяся в различии свойств характерных зон сварного соединения, является следствием, с одной стороны, неоднородности термодеформационных полей при сварке структурно- неравновесных сгалей, с другой - применения технологии сварки с отличающимися по свойствам сварочными мaтq)иa-лами из-за необходимости обеспечения технологической прочности. [c.222]

Однако, такая технология сварки приводит к получению разно-родаого сварного соединения и допускается техническими условиями (ОСТ 26-291-94) при ручной сварке на ограниченных режимах малопротяженных кольцевых стьпсов труб. Это, главным образом, обусловлено неоднородаостью физико-механических свойств и химического [c.224]

Приварку труб из стали 12Х5МА к узлам из малоуглеродистой стали осуществляют электродами УОНИ-13/45. Прн этом обеспечиваются высокие механические свойства сварного соединения 8п>400 МПа, 200—210 НВ, угол изгиба 100—ПО", [c.357]

Целью анализа технической документации является установление номенклатуры технических параметров, предельных состояний, выявление наиболее вероятных отказов и повреждений, а также элементов и участков конструкций, рост повреж-денности и дефектности металла которых может привести к ресурсному отказу. На основе анализа технической документации составляют схему диагностируемого объекта с указанием его конструктивных особенностей расположение продольных, кольцевых и других сварных соединений, наличие запорно-регулирующей арматуры, тройников, отводов, штуцеров и т. п. Отдельно отмечают обнаруженные отклонения от проекта. Указывают также химический состав и механические свойства металла конструкции технологию сварочно-монтажных работ методы и результаты входного и пооперационного контроля и предпусковых испытаний вид, время и объемы проведения реконструкционных (ремонтных) работ на данном сосуде или участке трубопровода результаты предыдущих освидетельствований и диагностик. [c.157]

Внедрение сталей повышенной прочности в производстве оборудования в значительной степени зависит от обеспечения технологической и эксплуатационной прочности сварных соединений. В настоящее время существуют технологические приемы обеспечения технологической и эксплуатационной прочности сварных соединений высокопрочных сталей, в принципе отличающихся от традиционных (различного рода термической обоработки и др.). Эти приемы основаны на зона.пьном регулировании свойств и геометрии сварных швов и соединений в целом. Обоснованием этих способов явились глубокие исследования напряженно-деформированного состояния механической и геометрической неоднородности сварных соединений [14-22, 44, 167, 197 и др.]. Например, при сварке сталей повышенной прочности с целью исключения образования холодных и горячих трещин сварные швы выполняются электродами с достаточно высокими вязко-пластическими показателями [84]. [c.197]

Твердые прослойки в сварных соединениях - весьма распространенное явление [22, 91 и др.]. Особенно характерно появление твердых прослоек в сварных соединениях из закаливающихся сталей типа 15х5м, рекомендуемых для изготовления некоторых видов нефтяного оборудования [284]. Низкая пластичность и вязкость твердых прослоек ставят проблему облагораживания их свойств в составе сварных соединений. Отметим, что последнее направление сопряжено с большими трудностями техноко-экономического характера. Здесь приведены лишь некоторые случаи образования твердых и мягких прослоек. Более подробные сведения о причинах появления и видах механической неоднородности сварных соединений приведены в работах О. А. Бакши и его учеников. Вопросы [c.198]

В.H., Рахманов A. ., Чабуркин В.Ф. Механические свойства сварных соединений с мягкой двухслойной прослойкой// Вопросы сварочного производства Сб. науч.тр./ЧПИ.-1974.-Вьш. 139.- с.4-19. [c.396]

Происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на из гомах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.71]

Основная цель методики - оценка остаточного ресурса сосудов и аппаратов, отработавших расчетный срок службы на базе банка данных обследования фактического их состояния неразрушающими и разрушающими методами и средствами диагностики, в частности, по изменению механических свойств металла и сварных соединений геомегрии и местоположению дефектов металлургического, технологического и эксплуатационною происхождения степени и характеру нагруженности конструктивных элементов свойствам и коррозионной активности рабочих сред, показателям надежности и работоспособности оборудования от начала эксплуатации до настоящего обследования и др. [c.3]

Методика должна совсршенсгвоваться по мере накопления статических данных о механических отказах, изменении свойств металла и сварных соединений при эксплуатации, надежности и безотказности оборудования, а также на основе достижений в области прикладной теории надежности, механики разрушения, механохимии металлов, металловедения и сварки, аппаратостроения и др. [c.3]

Оеташчный ресурс сосуда или аппарата устанавливается на основании фактических данных - по скорости коррозии, величине и амплитуде изменения рабочих нагрузок, механическим свойствам, характеристикам статической и циклической тренгиностойкости и усталости, дефекшости металла и сварных соединений. [c.56]

Применение сталей пЬвьпиенной и высокой прочности, биметаллов и композиционных материалов для изготовления труб и сосудов актуализируют проблему механической неоднородности. Механическая неоднородность, заключающаяся п различии механических характеристик зон сварного соединения,является, с одной стороны,следствием локализованных температурных полей при сварке структурно-неравновесных сталей, с другой - применения технопогии сварки отличающимися по свойствам сварочных материалов с целью повышения технологической прочности. [c.5]

Беленький Д. М, Вернези Н. Л. Первый опыт 01феделения вектора механических свойств металла в сварном соединении // Заводская лаборатория (Диагностика материалов).- 1996.- № 5 - С. 42-45 [c.79]

Технологические методы повышения работоспособности сварных соединений основаны на регулировании термодеформационных циклов сварки, снятии остаточных напряжений и др. Сущность технологических методов заключается в снижении степени структурно-механической и геометрической неоднородности. Регулирование режимов сварки позволяет в той или иной степени изменять свойства и размеры характерных участков сварных соединений. Термообработкой можно изменять исходное напряженное состояние. [c.27]