Способ определения циклической долговечности сварных соединений Советский патент 1987 года по МПК G01N3/32 

15

.

25

Изобретение относится к исследованию прочности материалов и конструкций, а именно к способам определения циклической долговечности сварных соединений.

Целью изобретения является уменьшение материало- и трудоемкости и повышение точности определения циклической долговечности сварного соединения за счет стабилизации свойств О соединения при испытании малогабаритных образцов.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец сварного соединения подвергают нескольким повторно-статическим нагружениям при заданных уровнях внешней нагрузки до стабилизации остаточных напряжений на каждом уровне нагружения. Измеряют ве- 20 ( личину остаточных напряжений, например, ультразвуковым неразрушаю- щим способом. Определяют постоянную (5 и переменную G составляющие напряжений цикла в исследуемой зоне после их стабилизации на каждом уровне нагружения. При этом нагружают сначала меньшей нагрузкой,переходя затем к следующему более высокому ее уровню.

Затем для определения циклической долговечности сварного соединения при номинальном расчетном напряжении нагружают циклически до разрушения малогабаритные образцы, изготовлен- ные из материала околошовной зоны или из основного металла, подвергнутого термоциклированию в соответствии с режимом сварки соединения. Циклическое нагружение осуществляют при напряжениях

мин . Mo,

о циклической долговечности сварного соединения судят по количеству циклов до разрушения малогабаритных образцов.

Пример. Испытывают стыковое сварное соединение из стали 20К с толщиной листа 36 мм.

Характеристики основного материала: предел текучести 6f 28 МПа, предел прочности Gy, 430 МПа, удлинение при разрыве S 34,1%, сужение при разрыве (f 53,7.

Размеры сечения стыкового соеди- нения 500-36 мм. Номинальное напря- G

жение метри

Об верга ной н разру ля и измер остат и раз (2Gq значе соста

За новно X 10 личес напря макс после

Ре крупн образ не МП ность к рез ного

30

Фор

35

40

Сп долго по ко измер учето сварн щий шения повьщг зации нии м ные н J5 ческо ния п нях в тоянн ляющи билиз торно дом у личес образ около метал ванию ки со

50

55

.

(

жение 206 МПа при коэффициенте асимметрии цикла R 0.

Образец сварного соединения подвергают воздействию 3 циклов расчетной нагрузки 206 МПа. С помощью не- разрущающего ультразвукового контро-. ля и малобазных датчиков деформации измеряют стабилизированные значения остаточных напряженийбо, 64 МПа и размах переменных напряжений (2Gq 267 МПа). По ним определяют значения постоянной и переменной составляющих цикла:(3 198 МПа,

134 МПа. . .

Затем малогабаритный образец основного материала с сечением 10 х X 10 мм подвергают воздействию циклических нагрузок до разрушения при напряжениях цикла (Зд,„н 64 МПа и макс МПа. Образец разрушается после 0,676-10 циклов.

Результаты циклических испытаний крупногабаритного сварного стыкового образца (сечение 500.36 мм) на машине МП-800 показывают его долговечность 0, циклов, что близко к результатам испь1тания малогабаритного образца.

20 (

30

Формула изобретения

G

5

0

Способ определения циклической долговечности сварных соединений, по которому в образце соединения измеряют остаточные напряжения и с учетом определяют долговечность сварного соединения, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения материало- и трудоемкости и повьщгения точности за счет стабилизации свойств соединения при испытании малогабаритных образцов, остаточные напряжения измеряют после стати- 5 ческого нагружения образца соединения при различных возрастающих уровнях внешней нагрузки, определяют постоянную (j и переменную (jg составляющие цикла напряжений после их стабилизации в течение нескольких повторно-статических нагружений на каждом уровне нагрузки, нагружают циклически до разрушения малогабаритные образцы, изготовленные из материала околошовной зоны или из основного металла, подвергнутого термоциклиро- ванию в соответствии с режимом сварки соединения, при напряжениях

0

5

(Jm - (а и б

макс

сг

m

312819764

4ба и по количеству циклов до раз- дят о циклической долговечности свар- рушения малогабаритных образцов су- ного соединения.

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться при определении циклической долговечности сварных соединений. С целью повьпиения точности определения долговечности, обраэндз сварного соединения нагружают в режиме повторного статического воздействия до стабилизации остаточных напряжений, измеряют остаточные напряжения и определяют постоянную б и переменную (5д составляющие остаточных напряжений после их стабилизации. Затем циклически нагружают малогабаритные образцы, изготовленные из сварной зоны, или из околошовной зоны, или из основного материала при -ч л напряженияхб д.ин ,,;б,с Q гдеб„, ибо составляющие, соответствующие номинальному расчетному напряжению. Малогабаритные образцы нагружают до разрушения и по их долговечности судят о циклической долговечности сварного соединения. С