Способ образования начальной кольцевой трещины в цилиндрическом образце

 

СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ НАЧАЛЬНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ТРЕЩИНЫ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ОБРАЗЦЕ, заключающийся в том, что в образце вьтолняют наружный кольцевой надрез и выращивают кольцевую трещину из вершины надреза путем нагружения образца круговым изгибом, отличающийся тем, что, с целью образования внутренней кольцевой трещины для испытания материала сварного шва, после выращивания трещины наружный кольцевой надрез заваривают , отжигают образец, высверливают в нем центральное отверстие диаметром , равным внутреннему диаметру кольцевой трещины, и обрабатывают наружную поверхность образца до заданного размера наружного диаметра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9237 А

3(5jf С 01 N 3/32

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3591455/25-28 (22) 21.03.83 (4б) 23.06.84. Бюл. 11 - 23. (72) Н.С.Когут и А.Л.Хавенсон (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 620.178.311.4(0е8.8) (56) 1. Панасюк В.В. и др. Об одном способе образования поверхностных осесимметричных трещин в цилиндрических образцах. — "Физико-химическая механика материала", 1972, У 2, с.95-97 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ НАЧАЛЬНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ТРЕЩИНЫ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ОБРАЗЦЕ, заключающийся в том, что в образце выполняют наружный кольцевой надрез и выращивают кольцевую трещину из вершины надреза путем нагружения образца круговым изгибом, отличающийся тем, что, с целью образования внутренней кольцевой трещины для испытания материала сварного шва, после выращивания трещины наружный кольцевой надрез заваривают, отжигают образец, высверли- . вают в нем центральное отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру кольцевой трещины, и обрабатывают наружную поверхность образца до заданного размера наружного диаметра.

1 10992

Изобретение относится к исследова% нию прочностных свойств материала, а именно к способам образования кольцевой трещины в цилиндрическом образце. Известен способ образования началь-5 ной кольцевой трещины в цилиндрическом образце, заключающийся в том, что в образце выполняют наружный кольцевой надрез и выращивают кольцевую трещину иэ вершины надреза путем на- 1р гружения образца круговым изгибом (1).

Недостатком известного способа является невозможность образования внутренней кольцевой трещины в образце. Необходимость испытания образцов с внутренней трещиной возникает при исследовании трубопроводов,сваренных кольцевыми швами.

Целью изобретения является образование внутренней кольцевой трещины для испытания материала сварного кольцевого шва.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу образования на,чальной кольцевой трещины в цилинд-! рическом образце, заключающемуся в 25 том, что в образце выполняют наружный кольцевой надрез и выращивают кольцевую трещину из вершины надреза путем нагружения образца круговым изгибом, после выращивания трещины наружный кольцевой надрез заваривают, отжигают образец, высверливают в нем центральное отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру кольцевой трещины, и обрабатывают наружную по35 верхность образца до заданного размера наружного диаметра.

На чертеже изображен образец с внутренней кольцевой трещиной, образованной предлагаемым способом., Способ осуществляют следующим образом.

Иэ грунтового материала изготовляют цилиндрический образец, в котором выполняют наружный кольцевой надрез 4

1 заданной глубины. Затем выращивают кольцевую трещину 2 из вершины надреза 1 путем нагружения образца круговым изгибом, После выращивания трещины 2 наружный кольцевой надрез 1

50 заваривают сварным швом 3. После сварки образец отжигают для снятия техно- логических напряжений и высверливают центральное отверстие 4 в образце диаметром, равным внутреннему диаметру кольцевой трещины. При этом получают образец, не. внутреннюю цилиндри"

ВНКИПИ Заказ 4364/36

Филиал ЙШ Патеит, г. У

37 2 ческую поверхность которого выходит кольцевая трещина ° Затем обрабатывают наружную поверхность образца до заданногоразмера наружного диаметра. Изготовленный образец с трещиной испытывают затем с целью исследования трещинообразования при различных видах нагрузок.

Пример. Пруток иэ стали Ст.3 диаметром 35 мм разрезали на заготовки длиной 255 мм, из которых выполняли образец. V-образный концентратор выполняли резцом глубиной 5 мм с радиусом r=0,2 мм вершины концентратоо ра, угол концентратора @6=60

Затем выращивали кольцевую трещину 2 иэ вершины надреза 1 путем нагружения образца круговым изгибом с угловой скоростью вращения le=

=700 об/мин.Изгибающее усилйе Q при стреле прогиба f=2 мм принимали

Q=300 кг. Глубина трещины 2 доводилась до такого размера, чтобы диаметр оставшегося сплошного сечения в плоскости кольцевой трещины составлял

10 мм. После этого выполняли эаваривание кольцевого надреза 1 сварным швом 3 аргоно-дуговым способом с присадочным материалом стали Ст .3.

С целью обеспечения равномерного провара металла по глубине надреза и сохранения геометрии вершины контура внешней кольцевой трещины, операцию сварки осуществляли после установки образца в центрах специального приспособления, в которых он мог поворачиваться вокруг своей оси. Это позволяет получать внутреннюю трещину строгой концентричности, что весьма важно для испытаний образцов на трещиностойкость.

Для снятия внутренних напряжений после сварки, образец подвергали отжигу при 900 С и выдержке 2 ч с последующим охлаждением вместе с печью.

Затем основной металл в сечении кольцевой трещины высверливали на диаметр 10 мм и подвергали образец окончательной механической обработке точением и шлифованием до наружного диаметра 25 мм.

Изобретение позволяет получить образец с внутренней кольцевой трещиной для испытания материала сварного шва и проводить испытания на внут.реннее трещинообраэование при действии различных нагрузок и воздействие агрессивной среды внутри трубопроводов. игород,ул. Проехткаа, 4