Способ определения циклической трещиностойкости сварных соединений

 

Изобретение относится к испытаниям на циклическую трещиностойкосТь сварных, соединений. Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости испытаний путем учета остаточных сварочных напряжений при испытании малоразмерных образцов. Определяют значение предела текучести материала исследуемой зоны сварного соединения, испытывают малоразмерные образцы в виде пластин с надрезами без остаточных напряжений с коэффициентом асимметрии цикла, определённым из условия обеспечения реального напряженного состояния при циклическом нагружении сварной конструкции . 2 ил. 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2157 А 1 (19) (11) (51)4 С 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4192064/25-28 .(22) 06.02.87 (46) 28.02.89. Бюл. Ф 8 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) В.И.Труфяков, П.П.Михеей и Ю.Ф.Кудрявцев (53) 620.178.311.81 (088 .8) (56) Труфяков В.И. и др. Влияние остаточных сварочных напряжений на развитие усталостных трещин в конструкционной стали. — Автоматическая сварка, 1977, В 10, с. 6-7. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОЙ

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к чспыта1

Изобретение относится к испытаниям на прочность конструкций и может быть использовано для определения циклической трещиностойкости сварных соединений.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости испытаний путем учета остаточных сварочных напряжений при испытании малоразмерных образцов.

На фиг.1 изображен крупногабаритный образец с высокими остаточными сварными напряжениями; на фиг.2— малоразмерный образец для осуществления способа определения циклической трещиностойкости сварных соединений.

Образцы выполнены в виде пластин

1 и 2, на крупногабаритном образце выполнен сварной шов 3 и концентратор напряжений в виде трещины 4, на. ниям на циклическую трещиностойкость сварных. соединений. Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости испытаний путем учета остаточных сварочных напряжений при испытании малоразмерных образцов.

Определяют значение предела текучести материала исследуемой зоны сварного соединения, испытывают малоразмерные образцы в виде пластин с надрезами без остаточных напряжений с коэффициентом асимметрии цикла, определенным иэ условия обеспечения реального напряженного состояния при циклическом нагружении сварной конструкции. 2 ил.

2 малоразмерном образце выполнен только концентратор напряжения 5.

Способ определения циклической трещиностойкости сварных соединений осуществляют следующим образом, Определяют значение предела текучести Ь материала исследуемой зоны сварного соединения, испытывают при циклическом растяжении малоразмерные образцы 2 (фиг.2) с надрезами 5 при значении коэффициента асимметрии цикла внешнего нагружения R = 1

26L Ь (T — 1), где 6 - амплитуда нагружения, 1 — ширина образца 2, Такое нагружение обеспечивает моделирование реального напряженного состояния при циклическом нагружении крупногабаритного образца 1 с остаточными сварочными напряжениями. По испытаниям малоразмерных образцов 2, 1462157

Формула изобретения

GL

К,=1.2 где ܄— строят зависимость регистрируемой длины 1 трещины 5 от числа циклов нагружения, по которой судят о циклической трещиностойкости сварного.: соединения 3.

Пример. Для крупногабаритного образца из хромоникелевой стали марки 15ХСНД проводилось определение предела текучести G, основного ме- 10 талла. Получена величина 6, = 346 ИПа

С учетом остаточных сварочных напряжений при коэффициенте асимметрии цикла R > = 0 и размахе переменных ,: напряжений 2 d = 147 ИПа определялась циклическая трещиностойкость

:сварного соединения. Для этого мало, размерный образец без остаточных на::пряжений с надрезом нагружали цикли:чески при том же значении размаха на- 20

,пряжений, но при значении коэффици,:ента асимметрии цикла внешнего нагру:жения R > = 0,54-0,52, определенного по приведенной формуле в интервалах длины трещины 5-10 мм. По данным усталостных испытаний строилась диаграмма зависимости скорости роста тре.щины от размаха коэффициента интенсивности напряжений. По ней определено, что наличие остаточнык сварочных ЗО напряжений приводит к повышению скорости роста усталостной трещины в исследуемрм интервале размаха коэф- фициента интенсивности напряжений приблизительно в три раза. 35

Способ определения циклической трещиностойкости сварных соединений, заключающийся в том, что испытывают при циклическом нагружении образцы с надрезами, регистрируют длину трещины, определяют ее зависимость от числа циклов нагружения и по ней судят о трещиностойкости сварного сое-! ,динения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

:и снижения трудоемкости испытаний пу-, тем учета остаточных сварочных напряжений при испытании образцов, определяют значение предела текучести материала исследуемой зоны сварного соединения, испытывают образцы в виде пластин, а нагружение производят с коэффициентом R асимметрии цикла, определяемым по формуле амплитуда напряжения при циклическом нагружении ширина образца предел текучести материала сварной зоны; длина трещины.

1462157

Составитель Н.Добромыслов

Техред М.дидь Корректор И,Муска!

Редактор Н.Горват

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

Заказ 665/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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