Способ создания системы внутренних трещин в сварных швах

3Мтребуемой толщины Х (фиг,2). С помощью фреэерования в заданных местах формируют технологические выступы 2 содержащие краевые острые ЧФ5 образные надрезы 3 (фиг.3). Путем циклического погружения от надрезов на выступах выращинают усталостные трещины 4 до заданной длины 2 с, показанные в сечении на фиг,4.10При этом, изменяя ширины выступа Н, можно получать трещины различных размеров и соотношений а/с. Затем путем фрезерования удаляют выступы (фиг.5) и с помощью сварки заканчивают выполнение шва (фиг,6), содержащего систему внутренних трещин.Образец для оценки взаимного влияния внутренних трещин при статическом и циклическом нагружении изготавливали следующим образом, На пластинах из стали 15 Х 2 НМФА размером 25 х 100 х 300 выполняли Ч-образную разделку кромок, С помощью ручной дуговой сварки электродами РТА выпол ияли часть шва толщиной 16 мм. Затем путем фрезерования в центре шва выполняли два технологических выступа шириной 5 мм на расстоянии 10 мм один от другого, Усталостные трещины выращивали путем циклического изгиба со следующими параметрами нагружения: амплитуда напряжений 400 МПа; коэффициент асимметрии 0,1; частота нагружения 10 Гц, После формирования35 усталостных трещин длиной 2 с = 8 мм выступы удаляли и путем сварки заканчивали выполнение шва, Затем образец с внутренними дефектами подвергали циклическому нагружению при растяжении на испытательной машине УРСс целью исследования закономерностей слияния внутренних дефектов, На изломе образца. после его разрушения четко видна форма фронта и месторасположение системы из двух рядом лежащих исходных трещин. 15815 При создании системы внутренних трещин заданного размера использова-50 лисоотношения размеров Нс;1 п 2 с/ = 0,0465 + 1,23 1 па/й, которые были получены в результате предварительно проведенных испытаний и обработки экспериментальных данных,55 На фиг.7 показана экспериментально полученная зависимость между параметрами с/й и а/й при условии, что Н 4 с, Видно, что экспериментальные точки хорошо ложатся на единую кривую,Таким образом, используя предлагаемый способ, можно создавать различные системы дефектов,Соотношения между параметрами Н,с, а, необходимые для изготонленияобразца и получения трещин заданныхразмерон, определены на основе результатов экспериментов.На образцах, согласно описаннойтехнологии, путем фрезеронания выполняли бурты различной ширины Н изатем путем циклического нагруженияот Ч-образных надрезов на буртах выращивали усталостные трещины до различной длины 2 с на поверхности. Затем образцы разрушали при статическом нагружении с целью определенияразмеров полученных трещин а по толщине,По результатам экспериментов построен график, показанный на фиг.7,Светлые точки соответствуют испытаниям, при которых к моменту остановки циклического нагружения размертрещин по длине с соответствовал условию Н ( с, Видно, что все точкиукладываются на одну прямую, соответствующую уравнению1 п 2 с 1 п а(сплошная линия), а пунктиром показаны границы разброса.Темными точками обозначены результаты испытаний, н которых было нарушено соотношение Н ,С с, .т,е, они не подчиняются генеральной совокупности,С учетом приведенных соотношений задача получения системы трещин заданных размеров сводится к следующемуНапример, необходимо получить три трищены глубиной а = аф. Для этого1 п афпо графику фиг,7 дляопределя 1 п 2 сют величину в - - , откуда находятйвеличину с, Затем на образце выполняют три бурта размером Нс и подвергают его циклическому нагружению, Поскольку условия нагружения для всех трещин одинаковы, то они растут содинаковой скоростью и при достижении трещинами на поверхности размера 2 с,нагружение прекращают При5 158152 этом глубина трещин близка к заданному размеру а.Формула изобретенияСпособ создания системы внутрен" них трещин в сварных швах, заключающийся в изготовлении образца по. край-ней мере с одним технологическим выступом, в инициации усталостной трещины от надреза, который выполняют на технологическом выступе, о т л ич а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения достоверности оценки взаим" 15 ного влияния внутренних дефектов на работоспособность сварных соединений за счет создания системы внутренних трещин заданных размеров и местоположения, сначала на частях образца вы полняют разделку кромок и сборку стыка, после чего с помощью сварки заполняют разделку выше отметки расположения верхнего края трещин на заданную высоту технологического выступа, который выполняют в наплавленном 16металле, и каждый из выступов оаспо лагают по центру каждой планируемой трещины, затем на выступе выполняют Ч-образный надрез, ширину выступов выбирают в зависимости от соотношения полуосей создаваемых трещин, путем циклического нагружения от надрезов выращивают усталостные трещины до заданной длины, после чего удаляют технологические выступы и заполняют разделку кромок с помощью сварки, при этом размеры трещин и выступов выбирают из соотношенийН (с,1 п 2 с 1 п 2 а 0 0465 + 1 273 ---Ф Ф Сгде И - ширина технологического вы-ступа;с - длина трещины вдоль шва;й - толщина образца в зоне сварного шва при выращивании усталостной трещины;а - глубина трещины в направлении толщины.актор Л,Веселовская аж 639 Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР -35, Раупская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уаг ул. Гагарина,Заказ 2056 Т ВНИИПИ Государственного комите 113035, Иосква