Способ создания системы внутренних трещиноподобных дефектов

 

Изобретение относится к исследованию прочности сварных соединений и найдет применение при нормировании допустимых размеров дефектов. Цель изобретения - повышение достоверности оценки взаимного влияния дефектов на трещиностойкость сварных соединений за счет создания системы трещин заданного размера и месторасположения. Получают усталостную трещину от надреза на технологическом выступе, после чего выполняют разделку кромок и сборку стыка. С помощью сварки заполняют разделку кромок до отметки, соответствующей нижнему краю требуемой трещины по глубине. Затем в местах, где планируются трещины, направляют выступы. На выступах вдоль шва создают краевые надрезы и путем циклического нагружения из надрезов выращивают трещины до основания выступов, ширина каждого из которых равна требуемым длинам трещин, а высота больше, чем требуемый размер глубины трещины на величину глубины надреза. На заключительной стадии сваркой напл

5F 28D 9/02 в"способ изготовления пластинчатых теплообменников"куйбышевский авиационны

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 5 В 23 К 28/00

\ (Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ ПЮТ СССР

1 (21) 4432010/25-27 (22) 30,05.88 (46) 30.01.90. Бюл. № 4 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (72) В.Ф.Лукьянов, Ю.Г.Людмирский, В.В.Напрасников, Г.С.Васильченко, В.П.Головин, А.С.Коробцов, А.В.Кар" пун, В.Е.Белый, А.Ф.Гетман и А.С.Вон (53) 621.791.75.011 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 903035, кл. В 23 Н.28/00, 1981.

Бабаев А. Исследование влияния непроваров на выносливость сварных соединений с учетом остаточных напряжений. Автоматическая сварка, № 6, 1976, с.11-15.

Куркин С.А. и др. Трещиностойкость стыковых соединений мартенситно-стареющей стали ОЗХ11Н10М2Т при статическом нагружении, Сварочн6е производство, 1985, Р 6, с.9-11. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННИХ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ (57) Изобретение относится к исследованию прочности сварных соединений и найдет применение при нормировании до"

Изобретение относится к исследованию прочности сварных соединений и найдет применение в научно-исследовательских и проектных организациях, занимающихся разработкой новых материалов и конструкций.

2 пустимых размеров дефектов. Цель изобретения — повышение достоверности оценки взаимного влияния дефектов на трещиностойкость сварных соединений за счет создания системы трещин заданного размера и месторасположения.

Получают усталостную трещину от надpesa на технологическом выступе, для чего выполняют разделку кромок и сборку стыка. С помощью сварки saполняют разделку кромок до отметки, соответствующей нижнему краю требуемой трещины по глубине. Затем в местах, где планируются трещины, нанравляют выступы. На выступах вдоль шва создают краевые надрезы и путем циклического нагружения из надрезов выращивают трещины до основания выступов, ширина каждого из которых равна требуемым длинам трещин, а вы. сота больше, чем требуемый размер глубины трещины на величину глубины надреза. На заключительной стадии сваркой наплавляют металл между выступами и завершают формирование шва. Хорошая воспроизводимость системы внутренних трещин, их предельная острота позволяют оценить их взаимное влияние на результаты статической и циклической прочности.

6 ил.

Цель изобретения — повышение достоверности оценки взаимного влияния дефектов на трещиностойкость сварных соединений за счет создания системы внутренних трещин заданного размера и местоположения.

1539026

На фиг.1-6 показана последовательность операций при создании внутренних дефектов в шве.

Вначале производят разделку кромок и сборку пластин под сварку (фиг.1).

Затем с помощью сварки заполняют разделку кромок до отметки, соответствующей окончанию трещины по глубине (фиг.2). В местах, где планируются трещины, наплавляют выступы 1, ширина

1 ,каждого выступа равна требуемым дли,нам трещин, а высота больше, чем тре буемый размер глубины трещины, на величину глубины надреза. После этого ,на выступах вдоль шва создают краевые надрезы (фиг.3). Путем циклического нагружения из надрезов выращивают трещины 2 до основания выступов (фиг.4). На заключительной стадии сваркой наплавляют металл между выступами и завершают формирование шва (фиг.5). На фиг.6 показано поперечное сечение образца, проходящее через внутренние трещиноподобные де- 25 фекты 3.

Пример . Для оценки взаимного влияния внутренних трещин при статическом и циклическом нагружении задались целью в образце (см.фиг.6) 30 толщиной о =25 мм, со сварным стыковым соединением длиной T.=86 мм получить в шве систему трещин, состоящую из двух одинаковых трещин длиной

1„ =1 =16 мм, глубиной С» =С =8 мм с расстоянием между ними и=14 мм, глубина расположения трещин по толщине

t--7 мм. Требуемый образец изготовили иэ стали 15Х2НМФА по следующей технологии.. Ha пластинах размером

20х80х150 мм вначале выполнили V-об40 разную разделку кромок и их сборку.

Затем ручной дуговой сваркой электродами УОНИИ 13/55 заполнили разделку кромок до отметки 7 мм, соответствующей началу трещины по глубине. В местах, где планировались трещины, в конкретном случае на расстоянии

20 мм от краев, наплавили выступы, ширина каждого выступа равна требуемой длине. трещины 16 мм, а высота выступов делалась по 10 мм. После этого путем фрезерования по центру шва выполняли V-образный надрез с углом при вершине 60 и радиусом в надрезе r=0,2 мм глубиной 2 мм.

Путем циклического нагружения от надрезов выращивали усталостные трещины до основания выступов.

На заключительном этапе электродами УОНИИ13/55 наплавляли металл между выступами и завершали формирование стыкового шва. Режим сварки: электроды диаметром 3 мм; сила тока — 110 А; напряжение на дуге

28 В.

После изготовления образца по предложенной технологии его подвергли циклическому нагружению до разрушения. При изучении излома, образующегося на фоне светлого усталостного разрушения, четко видна система трещин, которые имеют более темный вид, так как в процессе сварки их поверхность окислилась. Видно, что размеры трещин и их местоположение соответствуют заданному. Хорошая воспроизводимость системы внутренних трещин и их предельная острота позволяют оценить их взаимное влияние на результаты статической и циклической прочности. У способа имеются широкие возможности для создания различных систем дефектов.

Формул а из о б р е т е н ия

Способ создания системы внутренних трещиноподобных дефектов, преимущественно в сварных швах, заключающийся в инициации усталостной трещины от надреза на технологическом выступе образца, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки взаимного влияния дефектов на трещиностойкость сварных соединений за счет создания системы внутренних трещин заданного размера и месторасположения, выполняют разделку кромок и сборку стыка, с помощью сварки заполняют разделку кромок до отметки, соответствующей нижнему краю требуемой трещины по глубине, в местах расположения трещины направляют выступы, на выступах вдоль шва создают краевые надрезы и инициируют усталостные трещины до основания выступов шириной, равной требуемым длинам трещин, и высотой, большей, чем требуемый размер глубины трещины, на величину глубины надреза, сваркой направляют металл между выступами и завершают формирование шва.

1539026

Фиг. 5

Фиг. о

Составитель Л.Назарова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Горняк

Редактор М.Товтин

Заказ 182 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101