Способ определения предела выносливости сварных соединений Советский патент 1987 года по МПК G01N3/32 

1

Изобретение относится к технике испытаний материалов и элементов конструкций.

Цель изобретения - повьтюние достоверности результатов испытаний путем учета остаточных напряжений.

На чертеже представлены зависимость амплитуды G(, напряжений внешнег нагружения от уровня остаточных нап

I

ряжений СЩ опасной зоны сварного

соединения и диаграмма предельных напряжений образцов, вырезанных из сварного соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Из сварного соединения вырезают образцы. Циклически доводят их до разрушения при различных уровнях номинальных напряжений и не менее чем двух значениях коэффициента ассимет- рии цикла RO, регистрируют число циклов до разрушения. Определяют значения пределов выносливости и строят диаграмму предельных напряжений. Для учета остаточных напряжений в сварном соединении его дополнительно циклически нагружают при ступенчатом увеличении амплитуды нггрузки. Для каждой ступени после снятия нагрузки определяют величину установившихся остаточных напряжений в опасно зоне. Строят,зависимость амплитуды напряжений внешнего 1гагружения. от уровня остаточных .напряжений опасной зоны. Предел выносливости сварного соединения определяют по координатам точки пересечения полученной зависимости с диаграммой предельных напряжений.

Пример. Из сварного стыкового соединения (сталь Ст 3 : G r 294 МПа,ffg 402 МПа) вырезают Ьбразцы сечением 70 х 14 мм. По результатам усталостных испытаний при различных значениях коэффициента а.симметрии .цикла Rg -1; -0,75; -0,25; 0; +0,25 строят диаграмму предельных напряжений. Сварное сты

0

5

0

25

30

35

40

45

соединение, воспроизводящее как форму, так и остаточную напряженность сварных изделий, нагружают циклически (К(у -1) на испытательной машине ЦДМ-200 при ступенчатом увеличении нагрузки при амплитудах номинальных напряжений G g 50, 80, 110, 140 МПа. После пяти циклов нагружений на каждой ступени определяют величину установившихся остаточных напряжений опасной зоне (у линии сплавления в средней части образца) с помощью ультразвукового неразрушающего метода. Строят зависимость амплитуды внешнего нагружения -от уровня средних напряжений б опасной зоны.

По точке пересечения полученной зависимости с диаграммой предельных напряжений определяют предел выносливости сварного соединения G Q 70 МПа.

Формула изобретения

Способ определения предела выносливости сварных соединений, заключающийся в том, что из сварного соединения вырезают образцы, прикладывают к каждому из них циклическую нагрузку различного уровня по крайней мере с двумя значениями коэффициента асимметрии цикла, регистрируют число циклов до разрушения и определяют значения пределов выносливости образцов, по которым судят о пределе выносливости соединения, отличающийся тем, что, с целью повьшшния достоверности, используют второе аналогичное сварное соединение, к которому прикладьшают циклическую нагрузку со ступенчато увеличивающейся амплитудой и после ее снятия определяют величину установившихся остаточных напряжений в . опасной зоне на каждой ступени, которые учитывают при определении предела выносливости соединения.

С5Х, МПа

О

iOO

150

200 6п„МПа

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций и позволяет повысить достоверность результатов испытаний путем учета остаточных напряжений. Из сварного соединения вырезают образ1 ,ы и по результатам усталостных испытаний при различных уровнях номинальных напряжений и не менее чем двух значениях коэффициента асимметрии цикла определяют диаграмму предельных нап- ряжений. Зависимость амплитуды напряжений от уровня остаточных напряжений в опасной зоне определяют по результатам циклических испытаний сварного соединения при ступенчатом увеличении амплитуды нагрузки. Предел выносливости сварного соединения определяют по координатам точки пересечения полученной зависимости для сварного соединения с диаграммой предельных напряжений. 1 ил. «5