Образец для испытания на термическую усталость сварных соединений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 н 3/ САНИЕ 6орновицкий,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А 8 ТОРСИОМУ Св(71) Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект" и Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтяного машиностроения(54)(57) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ двух разнородных сталей, например перлитной и аустенитной, выполненный в виде цилиндра, состоящего иэ нескольких частей, с плоскостью их соединения, параллельнойего оси, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности испытания путем интенсификации образования трещин термической усталости, отношение площади поперечного сечения части образца иэ стали с большим коэффициентомтеплового расширения к площади поперечного сечения другой части образца ,составляет 10"20:1.30 Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания сварных соединений, работающих в условиях циклического изменения температуры.Известен образец для испытания на термическую усталость сварных соединений двух разнородных сталей, например перлитной и аустенитной, выполненный в виде цилиндра, состоящего из двух частей, с плоскостью соединения, параллельной его оси, причем площади сечений обеих частей равны между собой Г 11.Недостаток этого образца низкая производительность испытания в связи 15 с его длительностью, так как для появления трещин термической усталости требуется большое количества теплосмен в заданном интервале температур. 20Цель изобретения - повышение производительности испытания путем интенсификации образования трещин термической усталости.Указанная цель достигается тем, что в образце для испытания на термическую усталость сварных соединений двух разнородных сталей, например перлитной и аустенитной, выполненном в виде цилиндра, состоящего иэ нескольких частей, с плоскостью их соединения, параллельной его оси, отношение площади поперечного сечения части образца иэ стали с ббльшим коэффициентом теплового расширения к площади поперечного сечения другой .части образца составляет 10-20:1,.Основным фактором, влияющим на термоциклическую стойкость образца, представляющего собой сварное соединение перлитной и аустенитной сталей,40 является наличие обеэуглероженной эоны вблизи линии сплавления составляющих его частей.Величина пластической деформации металла существенно влияет на диффу зию элементов, так как возникающие при этом дислокации служат каналами для диффузии.Когда площади поперечного сечения частей образца равны между собой, то. 5 О при повышении температуры деформация составляющей из перлитной стали (более прочной ) определяется коэффициентом ее линейного расширения, который меньше, чем для аустенитной стали. При меньшей площади поперечного55 сечения части образца, состоящей из перлитной стали, составляющая иэ аустенитной стали, обладающая большим коэффициентом линейного расширения, деформируясь, увлекает за собой часть образца из перлитной стали идеформация образца увеличивается,ускоряя диффузию углерода иэ перлитной стали, что в свою очередь ускоряет появление обеэуглероженной эоны,а значит области ускоренного появления трещин термической усталости.При отношении площади поперечногосечения части образца из стали сбольшим коэффициентом теплового расширения (аустенитной) к площади поперечного сечения другой части образца (из перлитной стали) меньшем,чем 10:1 влияние аустенитной сталина увеличение деформации образца становится недостаточным (учитывая, чтопрочность аустенитной стали меньше.При отношении площади поперечногосечения части образца из аустенитнойстали к площади поперечного сеченияиз перлитной стали превышающем 20;1наличие слоя малой толщины из нерлитной стали оказывает незначительноевлияние на изменение структуры в зоне сплавления металлов.На фиг. 1 показан образец с сечением обеих частей, имеющим форму сег.ментов на фиг. 2 - образец, когдачасть из стали с меньшим коэффициентом линейного расширения расположена в середине образца и ограниченадвумя параллельными плоскостями.Образец имеет Форму цилиндра, состоящего из нескольких частей, приэтом часть 1 выполнена из стали сменьшим коэффициентом линейного расширения (например, перлитной ), ачасть 2 - из стали с большим коэффициентом линейного расширения (например, аустенитной ),Образец изготавливают путем наплавления с одной или двух сторон назаготовку из перлитной стали аустенитной стали соответствующим электродом и последующей механической обработки его с целью придания образцуцилиндрической формы.При испытании образец. подвергаютмногократным нагревам и охлаждениямв заданном интервале температур споследующим металлографическим исследованием зоны сплавления и выявлениятрещин термической усталости. По полученным результатам судят о допустимом количестве теплосмен при эксплуатации. Использование изобретения позволяет повысить производительность испытания, сокращая его длительность в 2,5-3,0 раза путем интенсификации образования трещин термической усталости,1089483 Составитель Ю.МаховРедактор И.Ковальчук Техред Л.Коцюбняк Корректор Г,Решетни Подписное 4/ лиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектна аказ 2925/41 Тираж 8 ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, ЖЗ