Механохимическая неоднородность сварных соединений

Рис. 1.10. Механохимическая неоднородность сварных соединений

Полное снятие сварочных напряжений и механически неоднородных сварных соединениях приложением внешней нагрузки не представляется возможным, хотя при этом происходит благоприятное в плане работоспособности их перераспределение. Получены аналитические зависимости для оценки долговечности сварных соединений в условиях механохимической повреждаемости с учетом особенностей взаимодействия сварочных и активных напряжений. Показано, что принцип простого суммирования (суперпозиции) сварочных и активных напряжений заметно занижает долговечность сварных соединений и поэтому не может служить основанием для выполнения расчетов при проектировании оборудования. [c.280]

Теплофизическое и химико-металлургическое воздействия сварки на металл обусловливают различие механических и электрохимических характеристик зон сварного соединения (механохимическая неоднородность) зоны термического влияния (ЗТВ), шва (Ш) и основного металла (ОМ). [c.196]

Механохимическая неоднородность свойственна практически всем сварным соединениям, даже при сварке сталей (СтЗ) с благоприятной реакцией к термическому циклу сварки (рис. 1.9). Наиболее выраженной механохимической неоднородностью обладают разнородные сварные [14, 81] и паяные соединения [244], сварные соединения из термоупрочненных сталей [143, 251] и др. [c.196]

В зависимости от коррозионной стойкости характерных зон сварного соединения с мягкой прослойкой возможна реализация с доминантным механохимическим разрушением по мягкому металлу зоны термического влияния или основному металлу (рис.4.25). Из этих схематизированных случаев разрушения большую опасность представляют те, когда механохимическое разрушение локализуется в металле мягкой прослойки (рис.4.25,б,д). В механическом плане модели разрушения, представленные на рис.4.25,а,б,в,д, практически адекватны. Поэтому достаточно рассмотреть кинетику механохимического разрушения образца с мягкой прослойкой в предположении соответствия со схемой, представленной на (рис.4.25,а). Как и ранее, положим, что механически неоднородный агрегат состоит из идеально-упруго-пластических металлов (а > а > а ). Начальные напряжения в образце, создаваемые постоянной во времени растягивающей силой, не превосходят предела текучести мягкого металла К<а ). [c.252]

В книге изложены основы механохимии твердого тела применительно к проблеме защиты деформированных металлов от коррозии. На основе термодинамического и кинетического анализа механохимических явлений на границе фаз твердое тело — жидкость и экспериментальных исследований рассмотрена модель механохимического эффекта (ускорения растворения металла при деформации) и описано явление, названное хемомеханическим эффектом. Установлены закономерности влияния напряженного состояния и тонкой структуры металла на коррозионную стойкость и образование коррозионных элементов на поверхности неоднородно деформированных участков металла и сварных соединений. Рассмотрены некоторые методы защиты металлов, вопросы коррозионно-механической прочности труб, способы механохимической обработки поверхности металла. [c.2]

В данном разделе книги излагаются вопросы влияния механохимической неоднородности на напряженно-деформированное состояние и работоспособность сварных соединений при различных эксплуатационных условиях. [c.5]

Выполнение операций термического воздействия обусловливает механохимическую неоднородность металла заготовок. Выраженной механической неоднородностью обладают сварные соединения из термоупрочненных и за-каливавщихся сталей [22]. Причем, механическая неоднородность сварных соединений может создаваться преднамеренно, например, при сварке высокопрочных сталей и титановых сплавов мягкими электродами [74] и композитными швами [84] с целью повышения технологичесной прочности. [c.52]

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]

Теоретические установленные и экспериментально обоснованные критические параметры механохимической неоднородности, обеспечивающие требуемую работоспособность сварных соединений, использованы при разработке технологии сварки закаливающихся сталей типа 15Х5М без последующей термической обработки. [c.393]

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]

В результате исследования было установлено, что хотя скорость общей коррозии (по потере массы) с ростом скорости потока до 0,6 м/с возрастала на порядок, значение ее [0,06 г/(м Ч)] было небольшим и не могло служить причиной наблюдаемых ускоренных разрушений сварных соединений, поскольку термодеформационный цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, определял различие физико-механического состояния и связанные с ним локальные различия в коррозионном и электрохимическом поведении металла в различных зонах сварного соединения. Неоднородность физико-механического состояния зон сварного соединения (неравномерное распределение остаточных макро- и микронапряжений, химического состава, различия в структуре) увеличивала механохимическую неоднородность и служила причиной возникновения коррозионно-механических разрушений. [c.237]

Отмеченные макрофрактографические закономерности металла характерны и для сварных соединений. Однако специфические мак-ро- и микроструктурные особенности сварных соединений накладывают определенные отпечатки на характер их разрушения. Отличительная особенность сварных соединений - структурная неоднородность, обусловливающая различие механических и химических свойств отдельных участков (механохимическая 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. [c.13]

Особый интерес представляют вопросы оценки напряженного и предельного состояния кольцевых осесимметричных швов с учетом механохимической неоднородности, заключающейся в отличии свойств характерных зон сварных соединений, в частности, с такими, у которых прочностные свойства ниже таковых для основного металла. В этом случае, в сварном кольцевом соединении имеет место мягкие кольцевые (осесимметричные) прослойки. Этому вопросу в литературе уделено большое количество работ, например, O.A. Бакши и его учеников (проф. P. . Зайнуллииа, проф. М.В. Шахматова, и проф. В.П. Ерофеева и др.). Тем не менее, остаются нерешенными ряд задач, связанных с оценкой напряженного и предельного состояния мягких прослоек с малыми значениями коэффициента механической неоднородности и развитыми мягкими прослойками. [c.49]

Рассмотрены вопросы оценки вавкой и хрупкой прочности сварных соединений с учетом фактора механохимической неоднородности. [c.5]