Способ оценки сопротивляемости металла сварного соединения образованию холодных трещин

(9) ( 5)5 В 23 К 31 ИСАН ЕТ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКО ОСУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56 Труды всесоюзного научно-технического совещания по проблемным вопросамсварки. Ч. 1, М., 1958, с, 158-161, фиг. 24, 26.(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ МЕТАЛЛА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯОБРАЗОВАНИЮ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН(57) Использование: сварка, в частности методы исследования и прогнозированияпрочностных свойств сварного соединения.Сущность изобретения: изготавливают.сварной образец, нагружают его постоянным во времени изгибающим моментом до Изобретение относится к области сварки, в частности к методам исследования и прогнозирования прочностных свойств сварного соединения,Известен способ оценки сопротивляемости металлов образованию холодных трещин при сварке, при котором элементы сварного образца нагружают постоянным изгибающим усилием и регистрируют время до его разрушейия.. Недостатками известного способа являются низкая точность и чувствительность оценки из-за отсутствия учета вкладанеобратимых деформаций в значение критерия разрушения;.Целью изобретения является повышение точности и чувствительности способа 2образования трещин и разрушения. Одновременно регистрируют изменение перемещений испытываемой части образца во . времени. За критерий сопротивляемости образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, определяемый(выражением: уу" Ом / д (т)ск где оь - максимальное напряжение при разруйении образца в момент тк, д- перемещение элементов образца во времени; Ь - время стабилизации напряжения разрушения. Поскольку трещины возникают при исчерпывании пластичности свариваемого металла, то учет этого фактора позволяет повысить точность оценки сопротивляемости металлов. 1 ил. оценки сопротивляемости металлов образо ванию холодных трещин при сварке.Э 1 а цель достигается за счет того, что О согласно способу. сопротивляемости метал- С лов образованию холодных трещин, включа)щему изготовление сварного образца, Ор нагружение его элемейтов постоянным изгибающим усилием йрегистрацию времени до разрушения, производят также регистрацию йеремещений элементов образца во времени, а за критерий сопротивляемости .образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, определяемый выражениемтЮ о , д (т)ат,где о - максимальное напряжение при разрушении образца в момент т;д (т) - перемещение элементов образца во времени;1 - время стабилизации напряжения разрушений,На чертеже приведены диаграммы изменений перемещений элементов сварного образца под действием постоянных изгибающих усилий во времени для двух образцов,Способ заключается в следующем.Изготавливается сварной образец тавровой формы, Затем образец помещается в захваты испытательной машины так, что приваренная перпендикулярно к пластине часть образца подвергается действию постоянного во времени изгибающего усилия. Нагружение образцов производят до возникновения трещин и последующего разрушения. При этом время испытаний зависит от величины прилагаемого усилия, т,е. от действуюьцих на околошовную зону напряжений, По мере снижения напряжений увеличивается время до начала разрушения, причем по истечении суток значения критических напряжений, обуславливающих разрушение образцов, существенно не изменяются, поэтому цикл испытаний ограничен одними сутками,Во время нагружения ведется регистрация перемещений элементов образца под действием изгибающего усилия, по результатам измерений строится диаграмма изменений д= ф). Затем определяется площадь под кривой д(т) - 1, которая численно равнаЦзначениюд(т)дт. За критерий сопротивляемости металлов образованию холодных трещин принимают комплексный показатель, учитывающий как значение критического напряжения % при разрушении, так и параметры, определяющие способность металла шва к необратимому деформированию в цикле разрушения, а именно:%оП р и м е р, К пластинам из стали АК 33 приваривают вставку из того же материала, Размеры пластин 300 х 20 х 12 мм, размеры вставки 200 х 20 х 4 мм. Соединение пластин со вставками производят аргонно-дуговой сваркой, сила тока 350 А, напряжение 15 В, скорость сварки 10 м/ч, в качестве присадочного материала применяют проволоку 20 ХМА и 20 ХГСА. Полученные образцы подвергают нагружению изгибающим моментом за счет действия грузов, создающих в образцахнапряжения от предела текучести до щ.5 Измеренные значения о составляют 400МПа для 20 ХМА и 300 МПа для 20 ХГСА, Впроцессе испытаний проводят также регистрацию перемещений нагружаемой частиобразца во времени, по результатам кото 10 рой строят диаграмму д = ф), где кривая 1соответствует образцу с присадочным материалом 20 ХМА, а кривая 2 соответствуетобразцу с присадочным материалом20 ХГСА, К моменту разрушения образцов11 23 ч, 12 = 20 ч, д 1= 120 мм, д 2 = 100"5 мм. Исходя из полученных данных определяют Я 1 и Я 2:Ю 1 =ст 1 3,д (т)бй=10400;ЦЧЧ 2= Ф У о 1)бе=5850.20оТаким образом, для двух образцов, металл шва которых имеет различную сопротивляемость к образованию холодныхтрещин, получают соотношение25 = 1,95, тогда как= 1,33,Я 1 о 1ЧЧгПредлагаемый способ позволяет болееточно определять и прогнозировать прочностныее характеристики сварного соединения30 в зависимости от вида сплава, режима сварки и т.п, условий.Ф о р мул а изобретенияСпособ оценки сопротивляемости металлов сварного соединения образованию35 холодных трещин, включающий изготовление сварного образца, нагружение его постоянным изгибающим усилием ирегистрацию времени до разрушения, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения40 точностй и чувствительности оценки, производят дополнительную регистрацию изменений перемещений элементов образца вовремени, а за критерий сопротивляемостиобразованию холодных трещин при сваркепринимают комплексный показатель ЧЧ, определяемый выражениемЦЮ= ок 3,д (т)бт,где о - максимальное напряжение при50 разрушении образца в момент 1 к;д(т) - перемещение элементов образцаво времени;- время стабилизации напряженияразрушения.