Способ испытания стыкового сварного соединения пластин на сопротивляемость образованию трещин Советский патент 1987 года по МПК G01N3/20 

134

тягивающнми усилиями N, приложенными к пластинам. и 2,и сжимающим усилием Р к подкладной пластине 3 в направлении сварных швов. Пластины 1-3 могут быть выполнены криволинейными,

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки прочности сварного соединения.

Цель изобретения ускорение испытания путем увеличения градиента напряжений в направлении концентрации напряжений.

На чертеже изображена схема нагру- жения стыкового сварного соединения при испытании.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготовляют образец соединения, пластин 1 и 2 с V-образпой разделкой кромок. Соединение осуп(ествляют с использованием подкладной пластины

3формированием по крайней мере двух угловых щвов 4 и 5. Подкладную пластину 3 устанавливают с зазором S относительно поверхности одной из пластин 2 о Сначала формируют угловой шов 4, а затем угловой шов 5. Угол Lf между поверхностью раздела угловых

°DJBOB и поверхностями пластин выбирают равным oT iT/S до и /З, Сварные швы

4и 5 заканчивают валиком 6. На валике 6 по поверхности раздела выполняют V-образный концентратор 7, ориентированный к поверхностям пластин по углом 1Г/4-1Г/3 и глубиной от 0,03 до 0,3 толщины t пластин.

Нагружекие образца осуществляют поперечным изгибающим моментом М, растягиваюш 1ми образец усилиями N, перпеидккулярньми швам 4 и 5 и приложенными к пластинам 1 и 3, и сжимающим усилием Р к подкладной пластине в направлении сварного швов.

При глубине концентратора 7, большей 0,3 t, быстро происходит разрушение соединения, в результате этого невозможно замерить прирост образовавшихся трещин и определить трещин- ностойкость наплавленного металла.

в этом случае дополнительно нагружают образец давлением q. При нагруже- нии первоначально возникают трещины 8 и 9, которые затем объединяются в сквозную трещину 10, 1 ил.

При глубине концентратора 7, меньшей 0,03 t, и угле ориентации поверхностей раздела угловых швов,

большем П /З, увеличивается время

испытаний. Кроме того, поверхностные дефекты данной глубины являются допустимыми для многочисленных изделий .

Выполнение угла q сопряжения между угловыми швами по линии несплавления, ..меньшего , трудно осуществимо и требует больших затрат времени .

Первоначально возникают ны 8 и 9, которые затем объединяются в сквозную трещину 10. Этому объединению способствует ориентация концентратора 7 под углом 1t/4-7/2 к поверхности. Такая ориентация концентратора дает возможность заранее предопределить направление разрушения зоны сплавления швов 4 и 5 и измерить прирост первоначально образовавшихся треш;ин известными способами, например методом контроля датчиками акустической эмиссии и др.

При ориентации концентратора 6 -впе угла q 45-60 , а также при осуществлении двухстороннего зазора между подкладной пластиной 2 и образцом 1 трещина при разрушении получается разветвленной, и невозможно предугадать направление ее распространения, вследствие чего трудно измерить при- рост начальных трещин и определить тре- щиностойкость наплавленного металла. При испытании основного материала, из которбго изготавливаются трубы, образец может быть изготовлен из кри

волинейных пластин или из труб.

Пример. Испытывали стыковое соединение основного металла труб ф52й мм из стали I7ГС толщиной 9 мм. 5 Одностороннюю подкладную пластину устанавливали с зазором 5 мм. Угловые

3 . 13

швы выполняли электродами УОНИ 13/55 ширина сварной зоны 14 мм. Концентратор выполняли глубиной 3 мм, угол между поверхностью раздела и плоскостями пластин составлял IT/6.

Испытание внутренним давлением осуществляли в режиме циклического нагружения материала до 0,35 , где G - предел прочности, с частотой на- гружения 1 цикл в минуту.

Результаты эксперимента показали, что время до разрушения составляло 3-4 тыс. циклов, что в 1,5-2 раза ме- меньше, чем при испытании известно- го соединения.

Формула изобретения

Способ испытания стыкового сварного соединения пластин на сопротивляемость образованию трещин, по которому изготавливают образец соединения пластин с V-образной разделкой кромок, на поверхности раздела выполняют концентратор, ориентире-

Редактор Л.Повхан Заказ 4429/47

Составитель М.Кузьмин Техред М.Ходанич

Корректор

Тираж 776Подписное

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

ванньм к поверхностям пластин под yi дом от 7/4 до Т/З, на ружают образец поперечным изгибающим усилием до разрушения, регистрируют параметры трещинообразования и по ним определяют сопротивляемость образованию трещин, oтличaюD ийcя тем, что, с целью ускорения испытания путем увеличения градиента напряжений в направлении концентрации напряжений, зону сплавления образуют по крайней мере двумя угловыми швами с использованием подкладной пластины, которую устанавливают с зазором к поверхности одной из пластин, угол между поверхностью раздела угловых швов и поверхностями пластин выбирают равным от 1Г/6 до 7/3, концентратор выполняют глубиной от 0,03 до 0,3 толщины пластин, а при нагружении дополнительно растягивают образец перпендикулярно швам и прикладывают сжимающее усилие к подкладной пластине в направлении сварных швов.

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки прочности сварного соединения. С целью ускорения испытания .путем увеличения градиента напряJ 10 жений в направлении концентрации напряжений изготовляют образец соединения пластин 1 и 2 с V-образной разделкой кромок. Соединение ос тцествля- ют с использованием подкладной пластины 3 формированием lio крайней мере двух угловых швов 4 и 5. Подкладную пластину 3 устанавливают с зазором относительно поверхности одной из пластин 2. Сначала формируют угловой шов 4, а затем - угловой шов 5. Угол ср между поверхностью раздела угловых пшов и поверхностями пластин выбирают равным от до й /З. На поверхности раздела выполняют концентратор 7 , ориентированный к поверхностям пластин 1 и 2 под углом от Т/4 до (Г/З и глубиной от 0,03 до 0,3 толщины t пластин. Нагружение образца осуществляют до разрушения поперечным изгибом и /V4.1 поп /К О1 со 4