Механизмы роста и остаточные напряжения

Механизмы роста и остаточные напряжения [c.39]

Несмотря на то, что природа остаточных напряжений зависит от многих факторов, роль механизмов роста весьма существенна. На рис. 25 приведена [c.40]

Рис. 25. Картина остаточных механических напряжений, обусловленная действием двух механизмов роста механизма атомно-гладкой поверхности и механизма атомно-шероховатой поверхности. Поляризованный свет. Увеличение х 10

В зависимости от механизма роста кристалла меняются величина и распределение в нем остаточных напряжений. Перейдем к иллюстративному расчету последних, следуя методике, описанной в [146, 147]. [c.244]

Реальные металлические поверхности покрыты окисными пленками, однако сцепление при термокомпрессии возможно и в этом случае. При давлениях, превышающих предел текучести металла (имеющих место на вершинах микровыступов уже при небольших сдавливающих усилиях), металл выступов начинает течь. Более твердая пленка окисла при пластическом течении металла растрескивается, металл продавливается в трещины, образуя участки металлического контакта с описанным выше механизмом сцепления. Однако, если приложенному механическому усилию не сопутствует значительный нагрев зоны сварки, то остаточные упругие напряжения разорвут сварной шов. Чем выше температура, тем при меньших давлениях начинается сцепление, так как облегчается разрушение окисных пленок. Твердость ковкого металла проволоки существенно уменьшается, а твердость окисных пленок с ростом температуры меняется мало. При нагреве в результате увеличения пластичности металла легче образуются большие поверхности соприкосновения, и снимаются разрушительные для шва внутренние механические напряжения. [c.20]

Разрушение участка трубопровода (0168x12 мм) газа раз-газирования на Карачаганакском нефтегазоконденсатиом месторождении произошло в зоне приварки штуцера (060x14 мм). В момент, предшествовавший разрушению, трубопровод находился под давлением 3,5 МПа в отсутствие движения среды. Температура стенки трубы составляла минус 25-минус 27°С. Зарождение и докритический рост трещин происходили из-за наличия непровара на границе сплавления кольцевого шва штуцера и основного металла трубы. После достижения трещиной критической длины (40-42 мм) началось лавинообразное разрушение в обе стороны от штуцера, о чем свидетельствует наличие шевронного излома. Остановка трещин произошла на основном металле трубы в результате их многократного разветвления. Трещины в шве образовались из-за нарушения технологии подготовки изделий под сварку и возникновения остаточных сварочных напряжений. В соответствии с требованиями нормативной документации штуцер должен изготавливаться без отверстия и привариваться к трубе угловым швом с разделкой кромки. Сверление штуцера и трубы должно выполняться после его приварки с одновременным сверлением отверстия в трубе и удалением возможных непроваров в корне шва. Сварное соединение данного штуцера было выполнено с нарушением технологии изготовления и имело непровары и трещины глубиной до 3 мм. Наличие этих характерных дефектов сварных швов свидетельствовало о том, что контроль качества металла неразрушающими методами не проводился. Предусмотренная технологией местная термическая обработка сварного соединения патрубок-труба , проводимая путем нагрева металла пламенем газовой горелки, не привела к существенному снижению напряжений в сварном шве. Разрущение трубопровода газа разгазирования произошло по механизму сероводородного растрескивания в результате развития недопустимых дефектов (трещины, непровары, высокие остаточные напряжения) в сварном соединении штуцер-труба . [c.31]

Следует заметить, что механизм разрушения одного и того же полимера может быть различным в зависимости от того, в какой области температур испытывается образец. Например, ниже температуры хрупкости большинство полимеров могут испытывать разрушение, протекающее как по атермическому (гриффитовскому), так я по термофлуктуационному механизму разрушения. Вблизи ОК, где тепловое движение, по-видимому, не играет большой роли и не влияет на кинетику роста микротрещии, разрушение полимеров иредставляет собой атермический процесс. При более высоких температурах (но не выше Гхр), когда тепловые флуктуации определяющим образом влияют на долговечность, разрушение полимеров представляет собой термофлуктуа-ционный цроцесс. В случае твердых полимеров ири температурах Тхр<Т<Т0 возможен как термофлуктуаци-онный, так и релаксационный механизм разрушения. Последний связан с образованием трещин серебра и возникновением вынужденно-эластических деформаций. Явление вынужденной эластичности, природа которого была выяснена Александровым [21], заключается в том, что под действием больших напряжений аморфный полимер, находящийся в стеклообразном состоянии, способен испытывать большие деформации. Остаточная деформация, возникшая в полимере, сохраняется, если он находится в стеклообразном состоянии, но исчезает, если его нагреть выше ТВ работах Александрова [21] и Лазуркина [22] было показано, что вынужденная эластичность имеет релаксационный характер. Долговечность полимера, находящегося в области температур, в которой возможна вынужденно-эластическая деформация, будет определяться в основном временем, н течение которого трещины серебра распространятся на значительную часть образца. [c.301]