Способ испытания металла сварного соединения на склонность к образованию холодных трещин

Номер патента: 1708566

Авторы: Деденев, Полунин, Прохоров

ZIP архив

Текст

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 08566 А РЕСПУБЛИК(55 В 23 К 31/ 12 ОСУДАРСТВЕННЫЙ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ПИСАНИ БРЕТЕН АВТОРСКО В ЕЛЬСТВУ(71) Московский вечерний металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1516843, кл, В 23 К 28/00, 1987.(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛАСВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА СКЛОННОСТЬ К ОБРАЗОВАНИЮ ХОЛОДНЫХТРЕЩИН(57) Изобретение относится к сварке, точнеек определению механических свойств конструкционных материалов при сварке. Цель- повышение точности испытаний при региИзобретение относится к машиностроенИю, и может быть использовано при оценкесклонности к образованию холодных тре-, щин в металле сварного соединенияИзвестен сйособ испытания металла сварного соединения на склонность к образованию холодных трещин, заключающийся в том, что разрезают пластину материала в продольном направлении йа две полосы, затем разрезают одну из полос на несколько частей в поперечном направлении, образуют Т-образные стыки соединением разрезанных частей и оставшейся целой полосы, выполняют сварной шов по кромкам продольного разреза, Нагружают сварной шов и регистрируют параметры трещинообразования, а по ним оценивают склонность металла сварного шва к образованию холодных трещин. Как показал целый ряд исследований одним из наиболее эффективных страции в качестве параметра трещинооб, разования температуры подогрева металла, Подогрев осуществляют с помощью индуктора с одного конца монолитной части образца при одновременном охлаждении противоположного конца этой части образца. После этого проводят нагружение составного образца, одинаковое для всех его элементов, создающее в шве напряжения а=о,р (1,10 - 115), где о,Р - напряжение, при котором возникает разрушение сварного шва через время 20 ч. Определяют в каких участках шва возникают холодные трещины. О необходимой температуре подогрева ,Судят по ее величине в том участке шва, где отсутствуют трещины, а температура при сварке минимальна, 1 ил./ методов борьбы с холодными трещинами является применение при сварке подогрева. 4Однако этот способ не учитывает влия- О ние температуры подогрева, который часто СО используется при сварке, (ЛЦель изобретения - повышение точности испытаний при регистрации в качестве параметра трещинообразования температуры нагрева свариваемых. материалов.На фиг,1 представлен образец и оснастка, позволяющие осуществить испытание.Монолитная часть образца отмечена позицией 1, составная позициями 2 (вставка из металла с повышенной технологической прочностью) и 3 (части образца из испытываемого материала). В левой части образца навыступающем конце монолитной его части крепится охлаждающее устройство, состочщее из медных водоохлаждаемых нз 1708566кладок 4, к которым по патрубкам 5 подводится и отводится вода. Накладки 4 прижимаются к образцу 1 прижимными планками6 с помощью пружины 7,На другом конце монолитной части образца 1 устанавливается нагреватель в видеиндуктора 8, При работе устройства нагревиндуктором и охлаждение противоположной части образца приводит.к обеспечениюраспределения температуры по длине образца по прямой, как показано в верхнейчасти чертежа.В результате при сварке образцакаждая из его частей 3 приваривается кмонолитной части в условиях подогрева до,определенной, равной для всех элементовобразца, температуры, значение которойфиксируется термопарами или пирометром(не показаны);,Известно, что подогрев при сварке вли-яет нэ вероятность трещинообразования. Врезультате сварки образца по вышеописанной методике в разных частях шва вероятность трещинообразования оказываетсяразличной, В итоге, проведя испытания.можно установить какова величина минимального подогрева, обеспечивающая исключение образования холодных трещин.Испытание составного, сваренного вусловиях подогрева, образца проводят, нагружая все элементы одинаковым усилием,обеспечивающим создание в нем напряжений, равных (1,1-1,15 сгр), После выдержкипод нагрузкой в течение 20 ч анализируютрезультаты испытаний. При этом считают,что критическое значение температуры подогрева, исключающее трещинообразование, равно минимальной температуреобразца, в котором при втором испытаниине возникло холодных трещин.П р и м е р. Два образца с размерами всобранном состоянии (100-100)х 330 х 10 ммиз стали 40 Х сваривали электродом СВ ГН 2 М, Элементы 3 составной половиныимели одинаковые размеры 100 хЗОх 10 мм,прокладки 2 из стали, по составу соответствующей сварочной проволоки СВ, имелиразмеры 100 хЗх 10 мм .Условия сварки:разделка кромок с углом 90 глубиной 4 мм,сила сварочного тока 280 А, напряжение 28В, скорость сварки 0,65 смс. Количестваэлементов 3 в сборной части образца 9 шт.Для зажигания дуги вне образца и выводакратера за его пределы использовали вводную и выводную планки, После сварки образцов и остывания кратера до 200 Сэлементы 3 нагружали моментами: состав - ляющими ряд; 34,2; 45,6; 56,8; 68,4; 79,6;91,2; 102,8, 114,0, 125,6 Нм, что, при толщи 101520 не(высоте) полученного сварного шва в центральном сечении равной 5,5 мм, обеспечивало создание напряжений растяжения в корне шва следующего уровня: 225, 300, 375, 450, 525, 600, 675, 750, 825 МПа.В результате выполнения первого этапаиспытаний было установлено значение критического.напряжения Пр, которое состэвило 308 МПа. На втором этапе перед сваркой был осуществлен неравномерный подогрев, при этом три хромель-алюмелевые термопары, установленные на расстоянии 1 мм от разделки в монолитной части образца напротив первой, последней "клавиши" (элемента разрезной части образца) и в середине между крайними термопарами,после достижения стационарного процесса теплопереноса показали температуры соответственно 3 180 и 42 ОС. В этих условиях была выполнена сварка и повторены испытания на изгиб с приложением нагрузки, обеспечивающей напряжения о= 340 МПа,В результате испытаний было установлено,что трещины возникли в элементах образца,25 нагретых при сварке ниже 180 ОС. Средняятемпература наименее нагретого элемента,в котором не возникли трещины =200 С.Таким образом, рекомендуемая температура подогрева по результатам испытаний30 2 ОООС,Эксперименты показали, что использование технического решения приводит к существенному (в 2-5 раз) снижениюметаллоемкости образцов в сравнении с35 прототипом, сокращению в 3 - 10 раз време.ни проведения эксперимента по.оценке минимальной температуры подогрева,исключающей образование холодных трещин.40 Формула изобретенияСпособ испытания металла сварного соединения на склонность к образованию холодных трещин, при котором собираютобразец из двух одинаковых по толщине и45 ширине частей, одну из которых изготавливают составной из отдельных. элементов ваиде параллелепипедов с расположеннымимежду ними. прокладками из материала, сповышенной технологической прочностью,50 выполняют в месте их стыка разделку с притуплением, сваривают обе части беэ проплавления притупления, нагружаютсварной шов и регистрируют параметрытрещинообразования, о т л и ч а ю щ и й с я55 тем, что, с целью повышения точности испытаний при регистрации в качестве параметра трещинообразования температурынагрева свариваемых металлов, монолитную часть образца изготавливают длиной,Заказ 389 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 КНТ СССР енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 оизво превышающей длину составной его части, перед сваркой осуществляют подогрев с одного конца монолитной части образца и охлаждение противоположного конца. а нагружение образца выполняют одинаковым для всех его элементов моментом, создавая в шве напряжения о =%р (1,1-115), где %р - напряжение, при котором через 20 ч возникает разруше-.ние сварного шва, полученного без подогрева, определяют участки с возникшими 5 холодными трещинами, а за параметр трещинообразования принимают температуру участка шва, где нет трещин.

Смотреть

Заявка

4736692, 12.09.1989

МОСКОВСКИЙ ВЕЧЕРНИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ПРОХОРОВ НИКОЛАЙ НИКИФОРОВИЧ, ПРОХОРОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, ПОЛУНИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ, ДЕДЕНЕВ ВЛАДИМИР СЕМЕНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 31/12

Метки: испытания, металла, образованию, сварного, склонность, соединения, трещин, холодных

Опубликовано: 30.01.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1708566-sposob-ispytaniya-metalla-svarnogo-soedineniya-na-sklonnost-k-obrazovaniyu-kholodnykh-treshhin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ испытания металла сварного соединения на склонность к образованию холодных трещин</a>

Похожие патенты