Способ изготовления образца для определения прочности сварных соединений

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при изгртовлении образцов для определения прочности сварных соединений . С целью повышения точности определения прочности сварного соединения путем учета действия остаточных сварочных напряжений из-за усадки металла сварного шва используют две пластины I и 2. Пластина I имеет прямоугольную форму, а у пластины 2 свариваемая кромка 3 наклонена под углом к свариваемой кромке 4 пластины I. На свариваемых кромках 3 и 4 со стороны, противоположной вершине угла, выполняют выемки 5 и 6, в которые без зазора устанавливают вкладьш 7. Затем соединяют пластины I и 2 между собой сварным швом 8, начиная сварку от вершины угла рС . Нагружение образца осуществляют через отверстия 9 и 10. Остаточные напряжения вследствие усадки металла сварного шва не изменяют деформированного состояния образца из-за жесткого вкладыша 7. Это позволяет повысить точность определения прочности сварного соединения и изменением геометрии сварного шва и образца моделировать напряженное состояние при ремонтной и монтажной сварке статически неопределимых конструкций, например сосудов давления. I ил. (С ел с со СП О ел со 4 -/г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) С 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTQPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4083342/25-28 (22) 14.05.86 (46) 07. 1.87. Бюл. !! - 41 (71) Научно — производственное объединение по технологии машиностроения

t f q HHH I I (72) Ю.M. Никитин, А. В . Быков и А.Н.Суламанидзе (53) 620.115.84(088.8) (56) Гривняк И. Свариваемость сталей.

M. Машиностроение, 1984, с. 61. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при изготовлении образцов для определения прочности сварных соединений. С целью повьппения точности определения прочности сварного соединения путем учета действия остаточных сварочных напряжений из-за усадки металла сварного шва используют две пластины и 2. Пластина 1 имеет прямоугольную форму, а у пластины 2 свариваемая кромка 3 наклонена под углом к свариваемой кромке 4 пластины . На свариваемых кромках 3 и 4 со стороны, противоположной вершине угла, выполняют выемки 5 и 6, в которые без зазора устанавливают вкладыш

7. Затем соединяют пластины 1 и 2 между собой сварным швом 8, начиная сварку от вершины угла,оС, Нагружение образца осуществляют через отверстия 9 и 10. Остаточные напряжения вследствие усадки металла сварного шва не изменяют деформированного состояния образца из-за жесткого вкладьппа 7. Это позволяет повысить точность определения прочности сварного соединения и изменением геометрии сварного шва и образца моделиро. вать напряженное состояние при ремонтной и монтажной сварке статически неопределимых конструкций, например сосудов давления. 1 ил.

50534

1

13

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и соединений и может быть использовано при изготовлении образцов для определения прочности сварных соединений.

Цель изобретения — повьппение точности определения прочности сварного соединения путем учета действия остаточных сварочных напряжений из-за усадки металла сварного шва.

На чертеже изображен образец для определения прочности, Образец изготовляют следующим образом.

Используют две пластины 1 и 2, из которых, пластина 1 имеет прямоугольную форму, а у пластины 2 свариваемая кромка 3 наклонена под углом

30-45 к свариваемой кромке 4 пластины 1, что соответствует реальной разделке, используемой в производстве. На свариваемых кромках 3 и 4 со стороны, противоположной вершине угла (, выполняют выемки 5 и 6, в которые без зазора устанавливают вкладьпп 7. Затем соединяют пластины

1 и 2 между собой сварным швом 8, начиная сварку от вершины угла между кромками 3 и 4.

Для определения прочности сварного соединения образец закрепляют в захватах нагружающего устройства с помощью шпилек, вставляемых в отверс"тия 9 и 10.

Остаточные напряжения вследствие усадки металла сварного шва не изменяют деформированного состояния образца из-за жесткого вкладыша 7.

Пример. Изготовили образец из стали 22 К. Общая длина образца в собранном виде 350 мм, высота 90мм, ширина рабочей части пластин 60 мм, ширина захватной части пластин 35 мм.

Одна пластина была прямоугольной, вторая пластина имела кромку, скошенО ную под углом 30 . Вкладьпп также изготавливался из стали 22 К длиной

70 мм, высотой 10 мм, шириной 60 мм.

Пластины соединялись между собой сварным швом длиной 60 мм (ширина образца) и высотой 20 мм. Сварка проводилась ручной электродуговой сваркой электродами УОНИ 13/55 диаметром 4 мм в 8 проходов, режимы сварки соответствовали стандартным для этих электродов.

Для сравнения изготовлен аналогичный образец с такими же размерами и таким же сварным швом, но без вкладьппа.

После сварки образец помещали в захватах нагружающего устройства, закрепляли с помощью шпилек, вставляемых в отверстия, нагружали и выдерживали под нагрузкой.

При испытаниях образец без вкладыша разрушился через 48 ч, а образец с вкладышем — через 10 ч. Нагрузка в обоих случаях была одинаковой.

При измерении остаточных сварочных напряжений на образце беэ вкладыша Г дродольн,, =45 МПа, пспере .

=98 МПа, а на образце с вкладьппем

2 продолжен, =1 37 МПа, 4 иолере t °

=189 МПа. Из этого видно, что на образце с вкладышем продол н, увеличивается в 3 раза, а >поперег. в 2 раза и приближается к остаточным сварочным напряжениям, возникающим в реальной конструкции (равны 0,80,9 от уровня остаточных напряжений в реальной конструкции). Фиксированию остаточных сварочных напряжений способствует вкладыш, так как при наложении сварного шва в результате усадки его при охлаждении в местах контакта вкладьппа с кромками пластин возникают сжимающие напряжения.

Вследствие того, что объемная усадка стеснена, металл шва, стремящийся к сжатию в процессе охлаждения (усадки), находится в растянутом состоянии, Это позволяет повысить точность определения прочности сварного соединения и моделировать изменением геометрии сварного шва и образца и изменением усилия нагружения напряженное состояние при ремонтной и монтажной сварке статически неопределимых конструкций, например сосудов давления.

Формула изобретения

Способ изготовления образца для определения прочности сварных соединений, по которому две пластины, одна из которых имеет прямоугольную форму, а свариваемая кромка другой пластины наклонена под углом к свариваемой кромке первой пластины, соединяют между собой сварным швом, начиная сварку от вершины угла между торцами, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности

1350534

Составитель М.Кузьмин

Техред М. Ходанич Корректор О.Кравцова

Редактор Л. Гратилло

Заказ 5276/42

Тираж 776 Подписнбе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4 определения прочности путем учета действия остаточных сварочных напряжений из-за усадки металла сварного шва, перед сваркой на свариваемых кромках пластин со стороны, противоположной вершине угла, выполняют выемки, в которые без зазора устанавливают вкладыш.