Способ определения механических характеристик сварного,паяного или клеевого соединения элементов на ус Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

со

со

05

сх

Изобретение относится к способам определения механических характеристик кольцевых стыков трубопроводов, сосудов давления, котлов и может быть использовано при их произведет ве и эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом кромок, а также повышение достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соединения труб к эксплуатационным.

На фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - устройство, вид спереди.

Устройство для реализации способа - поджатия образца 1 при его растяжении, содержит вкладыши 2 и поджимные пластины 3, которые поджимаются к образцу 1 подпружиненными болтами f. Образцы вырезают вдоль трубы

2 и накладными пластинам 1 3, при этом плотное прилегание накладных пластин к образцу осуи1ествляется за счет формы вкладышей, которую подбирают в зависимости от диаметра трубы D. Накладные пластины поджимают к образцу подпружиненными болтами 4, при этом параметры упругих элементов - пружин

5 подбирают таким образом (жесткость и максимальную нагрузку сжатия ), чтобы соблюдалось равенство поперечных смеще1шй образца при испытании его в сборе с накладными пластинами со сме-

щениями, возникающими в трубе вблизи кольцевого стыка при ее нагружении. Способ осуществляется следующим образом.

Вырезают два образца вдоль обра-

зующей трубы на всю толщину ее стенки, первый образец испытывают на растяже- кие до разрушения, а второй - помещают между вкладышами и накладными пластинами, которые стягивают под-

Изобретение относится к способам определения механических характеристик кольцевых стыков трубопрово-. дов, сосудов давления, котлов и может быть использовано при их производстве и эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом кромок, а также повышение достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соединения труб к зксплуа- тационным. Вырезают два одинаковых образца вдоль образующей труб с включением в образец стыка. Первый образец растягивают до разрушения, определяя усредненное предельное напряжение образца 6р. Второй образец поджимают упругими элементами суммарной жесткостью С 101 и усилием РМС,КС 1,6 (6p-6ptS, где Е и модуль упругости и предел прочности материала шва; S - ширина образца; t - толщина образца; D - диаметр тру бы. По результату испытания на растяжение второго образца судят о механических характеристиках соединения. 1 3. п. , 3 ил. (Л

30

для соблюдения в них и трубе одинако- 25 пружиненными болтами. Параметры пружин подбирают по эмпирическим 5ави- симостям с учетом конструктивно-геометрических параметров трубы и результатов испытания первого образца, нагружаемого без накладных пластин. Затем образец в сборе с накладными пластинами помещают в губки испытательной машины и проводят испытания на статическое растяжение до разрушения. При испытании записывают диаграмму усилия - перемещения.

35

40

вых углов наклона мягкой прослойки t/ по отношению к внешнему усилию, на всю толищну стенки для обеспечения равенства в трубе и вырезаемых образцов относительно толщины мягкой проh

слоГ|КИ X . При этом предпочтительная Е1ирина образца равна пяти толщинам стенки трубы. Соблюдение геометрического подобия (по i/ , г) необходимо для обеспечения одинаковых деформационных условий в трубе и вырезанного образца. При ширине образца, равной или большей пяти толщин стенки трубы, механические характеристики образцов, определяемые при их испытании на одноосное растяжение, не зависят от отношения сторон поперечного сечения образца, если жесткость упругих элементов и усилие под- ., жатия увеличить пропорционально ширине образца.

Дпя соблюдения кинематического подобия в процессе нагружения стыка труб и при испытании вырезанного образца необходимо обеспечить одинаковое смещение твердых участков образца оди)1 относительно другого и смещение участков трубы вблизи кольцевого стыка, возникающих за счет попереч- ной податливости трубы в процессе ее нагружения. Последнее обеспечивается следующим образом: образец 1 перед испытанием помещают между вкладышами

По диаграмме известными способами определяют механические характеристики сварного стыка труб;

текучести

удлинение

сл сужение

предел проч- (6,

относительное V.

Жесткость и максимальное усилие поджатия каждой пружины подбирают из соотношений

Et s

пр

25,2 ----;

50

где

55

С1КС. Пр

ч,

Ей 6 - модуль упругости и предел прочности материала прослойки (шва);

6р- разрушающее напряжение, усредненное по сечению образца;

S - ширина;

t - толщина образца;

D - диаметр трубы.

0

,

По диаграмме известными способами определяют механические характеристики сварного стыка труб;

текучести

удлинение

сл сужение

предел проч- (6,

относительное V.

Жесткость и максимальное усилие поджатия каждой пружины подбирают из соотношений

.,

Et s

пр

25,2 ----;

0

где

5

С1КС. Пр

ч,

Ей 6 - модуль упругости и предел прочности материала прослойки (шва);

6р- разрушающее напряжение, усредненное по сечению образца;

S - ширина;

t - толщина образца;

D - диаметр трубы.

Суммарная жесткость С АС „ и суммарное усилие поджатия Р,п„ РМОКС пр- Когда образец вырезают из иной конструкции, являющейся соедине-- нием иных элементов, усилие и жесткость упругих элементов могут принимать другие значения для приближения условий деформирования образца к эксплуатационным условиям конструкции.

Формула изобретения

нических характеристик материала шва, размеров образца и результатов испытания первого образца, и проводят его испытание на растяжение, по результатам которого судят о механических- характеристиках соединения.

С 101 Et s/D ;

РМ«КС 1,6()1 S,

где Е и 6Т модуль упругости и преО

дел прочности материала шва;

(гр - разрушающее напряжение первого образца, усредненное по его сечению; S и t - ширина и толщина образца;D - диаметр трубы.

Фиг А

)(од

П

Ц