Способ определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин Советский патент 1987 года по МПК G01N3/18 B23K28/00 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, и может быть использовано при исследовании свариваемости известных и вновь разрабатываемых сталей и сплавов.

Целью изобретения является расширение объема получаемой информации.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 - схема измерителя напряжений в стержне; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг.4 - монтажная схема тензодат- чиков измерителя напряжений; на фиг. 5 - характер изменения напряжений в стержне.

Способ осуществляется следующим образом.

Пластину 1 с жестко закрепленным в отверстии 2 цилиндрическим образцом 3 (стержнем ) устанавливают на станину 4 и также жестко закрепляют винтами 5. Стержень 3 соединяют с одним концом натяжной штанги 6. Тензо- датчики 7 измерителя 8 напряжений соединяют по полумостовой схеме и совместно с компенсационными тензо- датчиками 9, соединенными по полумостовой схеме, подключают к тензоусили телю 10 и самопишущему прибору 11. Нротивоположный конец натяжной штанги 6 соединяют с помощью серьги 12 и штифта 13 с механизмом 14 нагружения Гайками 15 натяжную штангу 6 фиксируют неподвижно относительно втулки 16 и нагружающего механизма 14, тем самым предотвращая перемещение конца соединенного с {атяжной штангой 6 стержня 3. Затем на пластину 1 наплавляют шов 17, одновременно переплавляя верхнюю часть стержня 2. Так как стержень 3 закреплен в отверстии 2 пластины 1 жестко и при нагреве в процессе сварки расширяется, измеритель 8 напряжений фиксирует напряжения сжатия.

После кристаллизации металла шва вваренньп в п.частину 1 стержень 3 в процессе охлаждения сжимается и измеритель 8 напряжений фиксирует временные напряжения растяжения. После охлаждения стержня 3, измерения и записи остаточных напряжений его нагружают механизмом 14 нагружения до заданного напряжения, которое фиксируют измерителем 8 напряжений и проводят испытание.

48706

Пример. Проводили испытание стержней из стали типа ЗОХПМФА по известному и предлагаемому способам g при автоматической сварке в среде СОг проволокой марки 2 Св-08Х20Н9Г7Т на постоянном режиме. В процессе сварки и охлаждения записывали термический цикл. Нагружение стержней 10 осевой нагрузкой проводили после остывания до комнатной температуры.

На фиг. 5 показаны полученные при испытании данные: значения критерия разрыва 6 (по известному способу

15 350 МПа, по предлагаемому 482 МПа); величины временных (,0 МПа, (5, 186 МПа) и остаточных (С,с, 150 МПа) напряжений (по предлагаемому способу); температуру начала и конца структурньк превращений при

20

нагреве (А и А,,). и при охлаждении (М„ и MJ.

Из фиг. 5 видно, что при испытании по предлагаемому способу в процессе

25 нагрева и охлаждения в стержнях развиваются значительные временные (б ; ) и остаточные (0) напряжения. При этом в результате протекания структурных превращений происходит

30 изменение размера стержней, что сказывается на форме кривой, по точкам перегиба которой можно установить температуру-начала и конца превращений. Выдержка жестко закрепленных

ос стержнер под действием несколько повьш1ает значения (у по сравнению со свободными, не закрепленными стержнями.

Таким образом, испытания по пред40 лагаемому способу позволяют получить дополнительную информацию о напряженном состоянии и структурных превращениях в сварном соединении и оценить их влияние на стойкость сварно45 го соединения против образования холодных трещин.

Формула изобретения

50 Способ определения стойкости сварных соединений против образования холодньгх трещин, при котором конец цилиндрического стержня из исследуемого материала монтируют в отверстии

gg пластины, сваривают стержень с пластиной, нагружают полученное соединение растягивающей нагрузкой, выдерживают соединение под нагрузкой до разрушения, регистрируют разрушающее

усилие и время до разрушения, отличающийся тем, что, с целью расширения объема получаемой информации, перед сваркой пластину жестко закрепляют, конец стрежня монтируют в отверстии пластины непод348706

вижно, свободный конец стержня также фиксируют неподвижно, а в процессе сварки пластины со стержнем и их охлаждения регистрируют характер изменения и величину напряжений в стержне.

5

Изобретение относится к сварке, в частности к способам определения стойкости сварных соединений против образования холодных трещин, и может быть использовано при исследовании свариваемости известных и вновь разрабатываемых сталей и сплавов. Целью изобретения является расширение объема получаемой информации. Пластина 1 с жестко закрепленным в ней стержнем 3 из исследуемого материала также жестко закрепляется вторым концом в измерителе напряжений 8. В процессе нагрева и охлаждения стержня 3 при наплавке шва регистрируют напряжения в стрежне 3 и по их величине и характеру изменений судят о напряженном состоянии и структурных превращениях при воздействии термического цикла сварки в исследуемом материала. При этом возможно оценить влияние превращений на стойкость сварного соединения против образования холодных трещин. 5 ил. i (Л п г / / ЖЙ Д х 00 4 ОО О 05

11

фие.З

//////

фигЛ

kf,fina

Редактор И. Рыбченко

Составитель М. Буянов Техред Л. Олийнык

Заказ 5182/42 Тираж 775Подписное

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

Фi/г.5

Корректор М, Максимишинец