Образец для испытания на термическую усталость сварных соединений Советский патент 1984 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания сварных соединений, работающих в условиях циклического изменения температуры. Известен образец для испытания на термическую усталость сварных соединений двух разнородных сталей, напри мер перлитной и аустенитной, выполненный в виде цилиндра, состоящего ,из двух частей, с плоскостью соединения, параллельной его оси, причем площади сечений обеих частей равны между собой Си. Недостаток этого образца низкая производительность испытания в связи с его длительностью, так как для появления трещин термической усталости требуется большое количество теплосмен в заданном интервале температур,, Цель изобретения - повышение производительности испытания путем интенсификации образования трещин термической усталости. Указанная цель достигается тем, что в образце для испытания на терми ческую усталость сварных соединений двух разнородных сталей, например перлитной и аустенитной, выполненном в виде цилиндра, состоящего из нескольких частей, с плоскостью их соединения, параллельной его оси, отнош ние площади поперечного сечения части образца из стали с ббльшим коэффициентом теплового расширения к пло щади поперечного сечения другой части образца составляет 10-20:1,Основным фактором, влияющим на термоциклическую стойкость образца, представляющего собой сварное соединение перлитной и аустенитной сталей является наличие обезуглероже-нной зо ны вблизи линии сплавления составляю щих его частей, Величина пластической деформации металла существенно влияет на диффузию элементов, так как возникающие при этом дислокации служат каналами для диффузии. Когда площади поперечного сечения частей образца равны между собой, то при повышении температуры деформация составляющей из перлитной стали (более прочной ) определяется коэффициентом ее линейного расширения, который меньше, ч.ем для аустенитной стали. При меньшей площади поперечного сечения части образца, состоящей из перлитной стали, составляющая из аустенитной стали, обладающая больши коэффициентом линейного расширения. деформируясь, увлекает за собой часть образца из перлитной стали и деформация образца увеличивается, ускоряя диффузию углерода из перлитной стали, что в свою очередь ускоряет появление обезуглероженной зоны, а значит области ускоренного появления трещин термической усталости. При отношении площади поперечного сечения части образца из стали с большим коэффициентом теплового расширения (аустенитной к площади поперечного сечения другой части образца (из перлитной стали) меньшем, чем 10:1 влияние аустенитной стали на увеличение деформации образца становится недостаточным (учитывая, что прочность аустенитной стали меньше), При отношении площади поперечного сечения части образца из аустенитной стали к площади поперечного сечения из перлитной стали превышающем 20:1 наличие слоя малой толщины из перлитной стали оказывает незначительное влияние на изменение структуры в зоне сплавления металлов. На фиг, 1 показан образец с сечением обеих частей, имеющим форму сегментов иа фиг, 2 - образец, когда часть из стали с меньшим коэффициентом линейного расширения расположена в середине образца и ограничена двумя параллельными плоскостями. Образец имеет форму цилиндра, состоящего из нескольких частей, при этом часть 1 выполнена из стали с меньшим коэффициентом линейного расширения (например, перлитной ), а часть 2 - из стали с большим коэффициентом линейного расширения (например, аустенитной). Образец изготавливают путем наплавления с одной или двух сторон на заготовку из перлитной стали аустенитной стали соответствующим электродом и последующей механической обработки его с целью придания образцу цилиндрической формы. При испытании образец подвергают многократным нагревам и охлаждениям в заданном интервале температур с последующим металлографическим исследованием зоны сплавления и выявления трещин термической усталости. По полученным результатам судят о допустимом количестве теплосмен при эксплуатации. Использование изобретения позволяет повысить производительность испытания, сокращая его длительность в 2,5-3,0 раза путем интенсификации образования трещин термической усталости ,

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ТЕРМШЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ двух разнородных сталей, например перлитной и аустенитной, выполненный в виде цилиндра, состоящего из нескольких частей, с плоскостью их соединения, параллельной его оси, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытания путем интенсификации образования трещин термической усталости, отношение площади поперечного сечения части образца из стали с большим коэффициентом теплового расширения к площади поперечного сечения другой части образца составляет 10-20:1.ig (Л С 00 со 4 00 СО