Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Механически неоднородные мягкие прослойки

    Механически неоднородные мягкие прослойки [c.295]

    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]


    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]

    В плане работоспособности в механически неоднородных соединениях обычно выделяют мягкие и твердые прослойки [14, 15], Металл мягких прослоек имеет пониженные прочностные характеристики (в сравнении с основным металлом), а металл твердых прослоек - повы- [c.196]

    Анализ напряженно-деформированного состояния моделей с мягкими прослойками показывает, что средне-интегральные контактные касательные напряжения находятся в следующей зависимости от коэффициента механической неоднородности [c.230]

    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]

Рис. 9.3. Основные схемы распределения механических свойств (Оз, НУ) поперек неоднородного сварного стыка а - симметричная б - несимметричная 1,4- однородная мягкая прослойка 2, 5 - параболическое распределение свойств 3, б -линейное распределение свойств Рис. 9.3. <a href="/info/140031">Основные схемы распределения</a> <a href="/info/4351">механических свойств</a> (Оз, НУ) поперек <a href="/info/1479562">неоднородного сварного</a> стыка а - симметричная б - несимметричная 1,4- однородная <a href="/info/1629678">мягкая прослойка</a> 2, 5 - <a href="/info/1444708">параболическое распределение</a> свойств 3, б -<a href="/info/703454">линейное распределение</a> свойств

    На наш взгляд новым и перспективным методом повышения ресурса сварных элементов со смещением кромок является наложение дополнительных валиков с заданными характеристиками, обеспечивающими достаточную работоспособность при последующей эксплуатации оборудования. На рисунке 7 даны различные варианты наложения дополнительных валиков, которые обуславливают ту или иную механическую неоднородность. На этом рисунке 7 индексы Ш, ОМ, ЗТВ, Шу соответственно означают принадлежность параметра к шву, основному металлу, зоне термического влияния и шву усилительного дополнительного валика. В литературе недостаточно сведений по оценке ресурса таких сварных соединений, имеющих смещение кромок, мягкие и твердые участки (прослойки). [c.10]

    Механическая неоднородность в сварных соединениях может создаваться преднамеренно (рисунок 8). В этом случае образуются так называемые наклонные мягкие и твердые прослойки. Кроме того, на практике могут встречаться разделки кромок, показанные на рисунке 9. В некоторых случаях такие разделки могут обеспечивать достаточно высокую прочность при уменьшении металлоемкости швов. [c.10]

    В работ рассмотрены основные подходы к оценке напряженного и предельного состояний мягких прослоек. Дано новое решение об оценке коэффициентов контактного упрочнения мягких прослоек при незначительном значении коэффициента механической неоднородно сти применительно к узким и широким мягким прослойка [c.49]

    Будем называть композитными такие мягкие прослойки, в об ье-ме которых имеет место практически кусочная (с четкими границами) механическая неоднородность, причем, самый прочный из материалов, входящих в прослойку, является менее прочным (или равным по прочности) основному металлу (рисунок 4.6). [c.295]

    Так как предел текучести мягкой прослойки не может превысить за счет ее контактного упрочнения предел текучести основного металла, то из условия От а" Ц = сг, обозначив к, =ст /о (кт - коэффициент механической неоднородности второго рода - по пределу текучести), получим соответствующие критические значения %  [c.320]

    В некоторых случаях приходится иметь дело с несимметричной механической неоднородностью, когда по обе стороны мягкой прослойки располагаются металлы разной прочности <,и а ,, причем, а , > о, ,. Как показывает эксперимент, вполне удовлетворительные ре зультаты получаются, если принимать среднее значение кв  [c.325]

    Анализ напряженно-деформированного состояния моделей мягкими прослойками показывает, что среднеинтегральные контак ные касательные напряжения находятся в следующей зависимости с коэффициента механической неоднородности  [c.346]

    Здесь а и ст - соответственно предел текучести и временное сопротивление металла мягкой прослойки при статическом нагружении и температуре 293 К (20°С) к,, к, - соответственно коэффициенты скоростного и температурного упрочнения к - коэффициент реализации контактного упрочнения, который при большой степени механической неоднородности соединения или при наличии участков, подкрепляющих мягкую прослойку, равен единице. [c.383]

    Для практического использования формул (4.100, 4.101) необходимо знать скорость деформирования мягкой прослойки ё . Она определяется просто, если прослойка заключена в брусе постоянного сечения и степень механической неоднородности соединения велика, так что при нагружении вплоть до разрушения мягкой прослойки основной металл работает упруго. Тогда  [c.383]

    Неоднородность механических свойств может послужить причиной снижения трещиностойкости стыкового соединения, когда в зоне мягкой прослойки имеет место повышение уровня напряжений начала развития макропластических деформаций. [c.248]

    Сама мягкая прослойка также может быть неоднородной по механическим свойствам (рис. 14.2.5,в). Степень механической неодно- [c.501]

    Факторы, повышающие жесткость напряженного состояния в таком шве, препятствующие развитию в нем пластических деформаций, будут способствовать повышению чувствительности соединения к дефекту. В этом направлении могут действовать уменьшение относительной ширины мягкого шва, т.е. относительной толщины мягкой прослойки, увеличение степени механической неоднородности соединений, переход к низким температурам, расположение дефекта в центральной части мягкой прослойки, где реализуется жесткая схема напряженного состояния трехосное растяжение, и т.д. [c.82]

    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]


    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]

    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]

    Тем не менее, при определенных ограничениях режимов сварки, возможно обеспечивать равнопрочность сварного соединения и основного металла, несмотря на наличие в них мягких прослоек. Основным способом повышения работоспособности таких сварных соединений являются уменьшение относительной толщины мягких прослоек путем регулирования термических циклов сварки (уменьшение погонной энергии и сопзпгствующее охлаждение наложение дополнительных швов в зоне термического влияния при малых погонных энергиях сварка на медных подкладках и др.). Заметим, что иногда механическая неоднородность может создаваться преднамеренно, например, с целью повышения технологической прочности предлагается производить мягкими или композиционными швами. При использовании этого технологического приема необходимо учитывать характер нагружения и температурные условия. При ударных нагрузках и отрицательных температурах возникает опасность хрупкого разрушения мягких прослоек и, в особенности, тонких. В мягких прослойках при нагружении реализуется объемное напряженное состояние, жесткость которого зависит от их толщины. Чем тоньше прослойка, тем более вероятно ее хрупкое разрушение. [c.278]

    В большинстве случаев в зоне стыкового соединения имеет место неоднородность механических свойств, об этом наглядно свидетельствует распределение твердости в поперечном сечении соединения. Б зонах с меньшей твердостью (мягкие прослойки) пластические деформации при нагружении возникают раньше, чем в зонах с большей твердостью. Влияние такой локализации пластической деформации на максимально достижимую прочность было исследоцано О.А.Бакши и его сотрудниками [6, 7]. [c.236]

    В этих работах на основе аппарата теории линий скольжения рассматривается напряженно-деформированное состояние металла в мягкой прослойке при вполне конкретном отношении / а , принятом в какой-либо теории наступления пластических деформаций при неодноосном напряженном состоянии. В полученном решении значение заменяется на Большой экспериментальный материал и полученные эмпирические расчетные соотношения позволяют проводить расчеты на прочность сварных соединений при наличии в них механической неоднородности. [c.243]

    Работоспособность сварных соединений определяется не только свойствами отдельных зон с различным физико-механическим состоянием, а также их размерами и соотношением механических характеристик. При сварке термоупрочненных сталей в зоне термического влияния возникают участки (мягкие прослойки) с пониженными прочностными характеристиками в сравнении с основным металлом. Тем не менее при определенных ограничениях режимов сварки возможно обеспечивать рав-нопрочность сварного соединения и основного металла, несмотря на наличие в них мягких прослоек. Основными способами повышения работоспособности таких сварных соединений являются уменьшение относительной толщины мягких прослоек путем регулирования термических циклов сварки (уменьшение погонной энергии и сопутствующее охлаждение наложение дополнительных швов в зоне термического влияния при малых погонных энергиях сварка на медных подкладках и др.). Заметим, что иногда механическая неоднородность может создаваться преднамеренно, например, с целью повышения технологической прочности предлагается производить мягкими или композиционными швами. При использовании этого технологического приема необходимо учитывать характер нагружения и температурные условия. При ударных нагрузках и отрицательных температурах возникает опасность хрупкого разрушения мягких прослоек и, в особенности, тонких. В мягких прослойках при нагружении реализуется объемное напряженное состояние, жесткость которого зависит от их толщины. Чем тоньше прослойка, тем более вероятно ее хрупкое разрушение. [c.7]

    Будем назьшать композитными такие мягкие-прослойки, в объеме которых имеет место практически кусочная (с четкими границами) механическая неоднородность, причем, самый прочный из материалов, входящих в прослойку, является менее прочным (или равным по прочности) основному металлу (рис. 2.6), В роли композитных прослоек могут выступать сварные стыковые щвы по высокопрочной стали, у которых корневая часть [c.26]


Смотреть страницы где упоминается термин Механически неоднородные мягкие прослойки: [c.266]    [c.502]    [c.60]    [c.81]   
Смотреть главы в:

Ресурс нефтехимического оборудования с механической неоднородностью -> Механически неоднородные мягкие прослойки




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте