книги / Несущая способность сварных соединений

ления во внутренней полости образцов (рабочая среда —1 ма^ шинное масло МС-20), так и в отсутствие его на испытательной машине РМ-50 при скорости перемещения активного захвата v — ^=0,05 мм/мин.

Используя алгоритм определения характеристик трещиноСтойтсости по значению разрушающей нагрузки F* и геометрическим размерам образца (соотношения (4.3) и (4.4)), определяли трещиностойкость К с металла шва соединений. Полученные резуль­

шением.

Во время эксперимента при нагрузке близкой к разрушаю­ щей, т. е. ^*=(0,8—0,9) F, в образцах наблюдался спад давле­ ния до величины 35 МПа за счет увеличения объема внутренней полости цилиндра У в результате его деформирования.

Для проверки достоверности величины спада внутреннего дав­ ления Ар за счет увеличения объема на ДУ полости цилиндра в момент критического раскрытия трещины, предшествующего раз­ рушению образца, установленного экспериментально, рассчиты­ вали Дррасч. При этом полагали, что давление в полости цилиндра в момент раскрытия трещины связано с его первоначальным зна­ чением ро соотношением

щнны.

Цель создания установки — изучение качества свариваемости различных марок сталей в автоматическом режиме при сварке в-

Рис. 4.6. Установка для автоматической сварки цилиндрических образцов с кольцевой наплавкой:

1 — основание; 2 — электродвигатель; 3 — гитара передач; 4 — редуктор;.

5 — т о к о п р о в о д я щ е е у с т р о й с т в о ; б — п у с к о в о е у с т р о й с т в о ; 7 — з у б ч а т а я

п е р е д а ч а ; 8 — п о в о р о т н ы й с т о л ; 9 — п а т р о н ; 10 — к о ж у х ; 11 — о б р а з е ц ;

12 — держатель; 13 — поворотный механизм; 14 — преобразователь; 15 — гидропривод; 16 — колонны; 17 — верхний механический привод; 18 — пульт управления; 19 — каретка; 20 — концевой преобразователь; 21 — суппорт; 22 — нижний механический привод; 23 — магазин; 24 — по­ дающее устойство.

ном 9 для закрепления свариваемого образца 11, кожуха 10, дер­ жателя 12 для закрепления газопровода 25 со сварочной прово­ локой, поворотного механизма 13 для подвода сварочной прово­ локи с гидроприводом 15, преобразователя 14, колонны 16, меха* нического привода 17 для перемещения каретки 19, концевого-

преобразователя 20, пульта управления 18, суппорта 21 с механи­ ческим приводом 22, магазина сварочной проволоки 23 и устройст­ ва для подачи проволоки и защитного газа 24.

Свариваемый образец 11 закрепляется вертикально в патроне Э, установленном на массивном поворотном столе 8, выполненном из меди. Стол 8, от электродвигателя 2 через редуктор 4 получает вращательное движение. Скорость вращения стола задается ги­ тарой передач 3 со сменными зубчатыми колесами. Газопровод 25 со сварочной проволокой поворотным механизмом 13, приводи­ мым в движение рычажным устройством от гидропривода 15, ав­ томатически вводится в зону сварки и выводится из нее соот­ ветственно в начальный и конечный моменты процесса управляю­

суппорта 21 в горизонтальном и каретки 19 в вертикальном на­ правлениях механическими винтовыми приводами 22 и 17, Режи­ мы сварки устанавливают и контролируют с помощью исполни­ тельных устройств и приборов пульта управления 18. Запуск ра­ боты установки осуществляют с помощью пускового устройства 6.

стигается при частоте вращения стола 5 . . . 7 с~1 за один полный оборот на средних режимах сварки. При этом обеспечивается удовлетворительное формирование металла по глубине кольцевой

канавки для трубчатого образца.

При изменении материала заготовок режимы работы установ­ ки в каждом конкретном случае подлежат корректировке.

4.3. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УДАРНОМ ИЗГИБЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ

В случае ударно приложенной нагрузки для цилиндрического об­ разца с кольцевой канавкой заданного радиуса дна надреза и угла раскрытия работу разрушения KCV определяют по форму­ ле [80]

ndl

где А — общая работа разрушения надрезанного образца при ударе; dK— диаметр нетто-сечения надрезанного образца.

При испытании на ударный изгиб образца (рис. 4.7) опре­ деляют характеристику разрушения металла шва или основного

металла KCV, т. е. работу, затраченную на распространение трещины, что весьма важно для инженерной практики, поскольку в данном случае жесткие условия нагружения характеризуют экстремальные режимы работы детали конструкции. Следователь­ но, для образцов с кольцевой трещиной характеристику сопро­ тивления металла ее развитию КСТ определяют по аналогичной (4,11) формуле [80]

где А — работа разрушения для образца с кольцевой трещиной при ударе; dtp — диаметр цилиндрического образца в плоскости

кольцевой трещины.

Ударные испытания проводят на маятниковых копрах типа м к -ю , МК-30, МК-75 и др. Работу разрушения А определяют по показаниям, снятым со шкалы копра или путем обработки диа­ грамм разрушения при ударе [164]. При этом можно варьировать температуру испытания и скорость деформирования.

4.4. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УСТАЛОСТНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ БАЛОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ

В дополнение к [141] предложена методика построения и анализа кинетических диаграмм усталостного разрушения кон­ струкционных сталей для установления ресурса наработки при эксплуатации сварных конструкций. Методика предусматривает усталостное деформирование балочного образца с надрезом — трещиной на специальных усталостных установках, где фикси­ руют рост трещины в зависимости от количества циклов за определенные промежутки времени, т. е. определяют скорость роста трещины (v= d l)d t), по которой судят о сопротивляемости