Способ определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, и может быть использовано при исследовании свариваемости известных и вновь разрабатываемых сталей и сплавов. Целью изобретения является расширение объема получаемой информации. Пластина 1 с жестко закрепленным в ней стержнем 3 из исследуемого материала также жестко закрепляется вторым концом в измерителе напряжений 8. В процессе нагрева и охлаждения стержня 3 при наплавке шва регистрируют напряжения в стрежне 3 и по их величине и характеру изменений судят о напряженном состоянии и структурных превращениях при воздействии термического цикла сварки в исследуемом материала . При этом возможно оценить влияние превращений на стойкость сварного соединения против образования холодных трещин. 5 ил. i (Л п г / / ЖЙ Д х 00 4 ОО О 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р

:: Ю

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3999410/25-27 (22) 29.12.85 (46) 30.10.87. Бюл. №- 40 (72) A.È, Савченко, Н.В. Павлов, В.П. Синякин, Н.Н. Никулина и С.А. Зуров (53) 621.791 75.011(088.8) (56) Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. M.:

Машиностроение, 1981, с. 42-47.

Welding design and fabrication,,1978, № 6, June, р. 76. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН (57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, и может

„„SU„„1348706 А 1 (5ä 4 С 01 М 3/18, В 23 К 28/00 быть использовано при исследовании свариваемости известных и вновь разрабатываемых сталей и сплавов. Целью изобретения является расширение объема получаемой информации. Пластина 1 с жестко закрепленным в ней стержнем

3 из исследуемого материала также жестко закрепляется вторым концом в измерителе напряжений 8. В процессе нагрева и охлаждения стержня 3 при наплавке шва регистрируют напряжения в стрежне 3 и по их величине и характеру изменений судят о напряженном состоянии и структурных превращениях при воздействии термического цикла сварки в исследуемом материала. При этом возможно оценить влияние превращений на стойкость сварного соединения против образования холодных трещин. 5 ил.

1348706

Изобретение относится к сварке, в частности к способам определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, и может быть использовано при исследовании свариваемости известных и вновь разрабатываемых сталей и сплавов.

Целью изобретения является расширение объема получаемой информации.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — схема измерителя напряжений в стержне; на фиг. 3 — сечение A-А на фиг. 2; на фиг.4 — монтажная схема тензодат- !5 чиков измерителя напряжений; на фиг. 5 — характер изменения напряжений в стержне.

Способ осуществляется следующим образом. 20

Пластину 1 с жестко закрепленным в отверстии 2 цилиндрическим образцом 3 (стержнем ) устанавливают на станину 4 и также жестко закрепляют винтами 5. Стержень 3 соединяют с од- 25 ним концом натяжной штанги 6. Тенэодатчики 7 измерителя 8 напряжений соединяют по полумостовой схеме и совместно с компенсационными тензодатчиками 9, соединенными по полумос- 30 товой схеме, подключают к тензоусили-.åëþ 10 и самопишущему прибору 11.

Противоположный конец натяжной штанги 6 соединяют с помощью серьги 12 и штифта 13 с механизмом 14 нагружения. 35

Гайками 15 натяжную штангу 6 фиксируют неподвижно относительно втулки

16 и нагружающего механизма 14, тем самым предотвращая перемещение конца соединенного с. натяжной штангой 6

40 стержня 3. Затем на пластину 1 наплавляют шов 17, одновременно переплавляя верхнюю часть стержня 2. Так как стержень 3 закреплен в отверстии 2 пластины жестко и при нагре- 4> ве в процессе сварки расширяется, измеритель 8 напряжений фиксирует напряжения сжатия.

После кристаллизации металла шва вваренный в пластину 1 стержень 3 в процессе охлаждения сжимается и измеритель 8 напряжений фиксирует временные напряжения растяжения. После охлаждения стержня 3, измерения и записи остаточных напряжений его нагружают механизмом 14 нагружения до заданного напряжения, которое фиксируют измерителем 8 напряжений и проводят испытание.

Пример. Проводили испытание стержней из стали типа 30ХНМФА по известному и предлагаемому способам при автоматической сварке в среде

СО проволокой марки 2 Св-08Х20Н9Г7Т на постоянном режиме. В процессе сварки и охлаждения записывали термический цикл. Нагружение стержней осевой нагрузкой проводили после остывания до комнатной температуры.

На фиг. 5 показаны полученные при испытании данные: значения критерия разрыва Ь„,(по известному способу

350 МПа, по предлагаемому 482 МПа); величины временных (О„ =50,0 МПа, б, =186 МПа) и остаточных (Q „=

150 МПа) напряжений (по предлагаемому способу); температуру начала и конца структурных превращений при нагреве,(А, и А, ) и при охлаждении (М„ и M„).

Из фиг. 5 видно, что при испытании по предлагаемому способу в процессе нагрева и охлаждения в стержнях раз1 виваются значительные временные (6

II

8 ) и остаточные (O „) напряжения.

При этом в результате протекания структурных превращений происходит изменение размера стержней, что сказывается на форме кривой, по точкам перегиба которой можно установить температуру начала и конца превращений. Выдержка жестко закрепленных стержней под действием 6, несколько повышает значения 6 по сравнеке нию со свободными, не закрепленными стержнями.

Таким образом, испытания по предлагаемому способу позволяют получить дополнительную информацию о напряженном состоянии и структурных превращениях в сварном соединении и оценить их влияние на стойкость сварного соединения против образования холодных трещин.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, при котором конец цилиндрического стержня из исследуемого материала монтируют в отверстии пластины, сваривают стержень с пластиной, нагружают полученное соединение растягивающей нагрузкой, выдерживают соединение под нагрузкой до разрушения, регистрируют разрушающее з )348706 усилие и время до разрушения, о т вижно, свободный конец стержня такл и ч а ю шийся тем, что, с це- же фиксируют неподвижно, а в процеслью расширения объема получаемой ин- се сварки пластины со стержнем и их формации, перед сваркой пластину охлаждения регистрируют характер изжестко закрепляют, конец стрежня менения и величину напряжений в монтируют в отверстии пластины непод- стержне.

1348706 б, арпа

An

Acr

Составитель М. Буянов

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Олийнык

Корректор М. Максимишинец

Заказ 5182/42 Тираж 775

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

"113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-е

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4