Способ создания искусственного дефекта

г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 060178 (21) 2566296/25-27с присоедимемием заявки йо(5)М. Кл. В 23 К 9/00 Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н" открытнй(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОРО ДЕФЕКТА Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области материалов и иэделий, и предназначается для усовершенствования методов изучения влияния сварочных деФектов на прочность стальных изделий.Наиболее близким по технической сущности является способ создания искусственного дефекта, имитирующего сварочный дефект типа пор путем высверливания в металле шва сварного образца глухого отверстия заданной глубины и диаметра 1)Однако известный способ не позволяет в полной мере оценить прочность сварного соединения со сварочными дефектами, так как результаты иссле- дований по выявлению влияния дефектов на прочность сварных соединений, .производймых на металле с искусственно создаваемыми механической обработкой дефектами, являются весьма условными в связи с тем, что искус". ственное создание дефектов (обработка леэвийным инструментом) неизбежно приводит к наклепу металла и созданию в связи с этим остаточных напряжений, что может в сильной степени исказить влияние искусственного дефекта, заданного определенной формой и размерами, на усталостную прочность изде-,лия,Целью изобретения является обеспечение более полной имитации в образце дефектаДля достижения цели осуществляютнагрев металла до расплавления в области донной части отверстия; разогрев .металла осуществляют неплавящимсяэлектродом.На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.Схема включает испытуемый образецили изделие 1, отверстие 2, неплавящийся электрод 3, зону 4 расплавленно.го металла,Искусственный дефект создают наметалле шва или основном металле путем высверливания (или другим способом механической обработки) цилиндрического отверстия, заданной глубины,идиаметра с последующим разогревом дооплавления металла в области доннойчасти отверстия (например путем вве"дения в отверстие вольфрамовогоэлектрода и создания электрическойцуги между торцом электрода н дномуфЬ 44 В Вф,аа Яф фа фот в ерс ти я ) . При этом достигается с н я;тие н акл еп а и остаточных сжимающихнапряжений в зоне отверстия, выэ в ан ных механической обработкой ( св ерл е, ни ем ) , и создание в э он е дн а от в ер сти я литого ( н едеформир ов анного ) металла, состояние которого наиболееблизко к состоянию металла в областиестественных сварочных дефектов.Предлагаемый способ создания искусственного дефекта будет определять наибольшее приближение состоя" "нияметалла в зоне искусственного дефекта к его состоянию в той же зонеестественного дефекта, образующегося при сварке. Влияние такого дефекта значительно более сильное, чем искусственного дефекта, созданногоизвестным методом засверловки.В зависимости от Размеров изделиявероятных размеров дефектов засвер-. ловка отверстий может пройзводитьсяна различную глубину (п=1-50 мм) и при различных диаметрах сверла(с)=0,5-10 мм) .Предлагаемый способ создания искусственного дефекта Прошел лабораторное опробование.Проведено сравнИтельное испытание призматических образцов сечением30 х 30 мм, длиной 450 мм из стали15 х 2 НМФЛ при симметричном изгибена машине УПкОНСтрукции ЦНИИТМАШ На двух образцах Эйсверлены отверстия диаметром 8 мм, глубиной 2 мм.Образец Р 1 с ОтВерстием без проплавления испытывали ступенями принапряжениях 01= 10 кгс/мм , б214 кгс/мм, 0 = 18 кгс/мм и 64 д 22 кгс/мм на базе 10 циклов накаждой ступени нагружения. Образец Разрушился при напряжении О22 кгс/мм после М .= 92400 цикловнагружения. Разрушение началось отнаружной кромки отверстия с поверхности образцаВ образце М 2 даннаячасть-отверстия была оплавлена вольфрамовымэлектродом диаметром 4 мм по режиму .3= 270 А, Ч = 9 Б,= 5 сек,Сопротивление усталости образцареэко понизилось в результате оплав 667349 4ления донной части отверстия, Образец М 2 прошел 10 циклов при напряжении О 1 аа 7,5 кгс/мм , а на следую- ггщей ступени нагружения б = 10 кгс/ммразрушился после 887 тысяч циклов.Очаг усталости возник изнутри от оп 5 лавленной донной части отверстия,Предел выносливости образцов беэотверстия составил 26,5 кгс/мм .Прегделы выяосливости образцов с отверстием, установленные при ступенчатом 10 нагружении по максимальному напряжению, при котором не было усталостныхповреждений, составили соответственно 20 кгс/мм (для образцов с исходным отверстием) и 8,7 кгс/мм (дляобразца с оплавленным отверстием),что составило 76 и 33 от пределавыносливости цельного образца.Таким образом, предлагаемая обработка усилила роль концентратора -отверстия спроплавленной доннойчастью, являющейся имитатором сварочных дефектов типа пор и газовых пузырей.От внедрения изобретения можноожидать экономический эффект окло625 тыс. Руб.Формула изобретения1. Способ создания искусственногодефекта, имитирующего сварочный де.фект, включающий выполнение в образ-це глухого отверстия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения более полной имитации в образцедефекта, осуществляют нагрев металладо расплавления в области донной части отверстия.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю" 40 щ и й с я тем, что разогрев металлаосуществляют неплавящимся электродом.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Терлис И.Л, Влияние технологических дефектов в стыковых швах напрочность соединения, Методы контроля качества сварных швов и конструкций, ЛДНТП, 1958, с. 20-31.