Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Сварка трубопроводов -> Технологическая прочность сварных соединений трубопроводов -> Технологическая прочность сварных соединений трубопроводов

Технологическая прочность сварных соединений трубопроводов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Прочность конструкции в процессе ее технологической обработки на заводе, строительной площадке характеризуется технологической прочностью и в условиях эксплуатации - эксплуатационной прочностью. При изготовлении сварной конструкции часто в ней возникают различного рода напряжения, которые могут быть значительно выше эксплуатационных, что может привести к недопустимым деформациям и разрушению. В зависимости от размеров и влияния на прочность металла различают две категории местных разрушений или трещин. К первой категории относятся микротрещины, размеры которых соизмеримы с параметрами кристаллической решетки. Эти трещины относятся к несовершенству кристаллической решетки и имеются в любых реальных кристаллах. Ко второй категории относятся трещины больших размеров, возникновение которых связано с технологической обработкой или с эксплуатацией конструкции. Трещины второй категории в сварных конструкциях являются опасным дефектом и при действии незначительных эксплуатационных нагрузок могут привести к серьезным авариям. При сварке в зависимости от температурного интервала возникновения различают трещины кристаллизационные или горячие и холодные.

 

Горячие трещины

Одним из распространенных дефектов сварки в процессе кристаллизации металла являются горячие трещины, которые представляют хрупкое межкристаллическое разрушение. Температура, при которой образуются горячие трещины, зависит от химического состава металла шва и для углеродистых конструкционных сталей соответствует 1200-1350 °С.

Горячие трещины в зависимости от их расположения в металле шва столбчатого строения и в околошовной зоне бывают продольные и поперечные. Продольные трещины обычно располагаются по оси шва в месте стыка столбчатых кристаллитов или между кристаллами. Поперечные трещины располагаются между кристаллами. Иногда наблюдаются несплошности в металле шва, которые являются комбинацией продольных и поперечных трещин.

При дуговой сварке в шве встречаются трещины как выходящие, так и не выходящие на его поверхность. При электрошлаковой сварке горячие трещины располагаются, как правило, в средней части шва и не выходят на его поверхность, что обусловливается особенностями кристаллизации шва с принудительным формированием.

Затвердевание наплавленного металла шва происходит в условиях воздействия растягивающих напряжений, возникающих в результате неравномерного нагрева и охлаждения свариваемого металла, жесткого закрепления свариваемых изделий и, следовательно, затруднительного сокращения металла шва при остывании. Указанные механические условия были положены Н. Н. Прохоровым в основу теории образования горячих трещин.

Изображенная на рис. 34 зависимость деформационной способности сплава от температуры определяется экспериментально. Внутренняя деформация евн включает в себя деформацию формоизменения еф и деформацию, создаваемую усадкой металла в свободном состоянии есв. При охлаждении сварного шва евнфсв.

Во время кристаллизации шва деформация нарастает при изменении температуры по закону, близкому к линейному. В этом случае можно приравнять интенсивность нарастания деформации, которая выражается первой производной деформации по температуре, постоянной величине авн

где авн - темп внутренней деформации.

Исследования деформационной способности сплавов показали, что в интервале кристаллизации имеет место температурный интервал хрупкости (ТИХ), где пластичность металла измеряется долями процента и разрушение имеет хрупкий межкристаллический характер. Этапу кристаллизации металла соответствует верхний предел температурного интервала хрупкости, когда пластичность жидко-твердого металла резко падает при деформации, что связано с заклиниванием кристаллов и устранением циркуляции жидкой фазы вокруг них. Заклинивание кристаллов выше верхней границы не происходит.

 

Нижняя граница температурного интервала хрупкости определяется температурой, где сопротивление металла деформированию по границам зерен больше, чем сопротивление пластической деформации объемов кристаллов. Граница в этом случае определяется по резкому росту пластичности, прочности и переходу от хрупкого разрушения к вязкому.

При выделении легкоплавких неравновесных эвтектик по границам зерен, а для однофазных сплавов - с образованием высокого уровня химической и физической микронеоднородности по «новым» границам кристаллов значение нижней границы температурного интервала хрупкости проходит ниже линии солидуса. В данном случае предполагается, что горячие трещины возникают в металле твердого состояния и механизм их образования аналогичен высокотемпературной ползучести. Для этих условий характерен второй интервал пониженной пластичности, отмеченный на рис. 34 штриховой линией.

Так как сплавы обладают малой прочностью и отсутствием пластичности в температурном интервале хрупкости, то предполагают, что трещины образуются в температурном интервале хрупкости. На графике момент образования трещины условно обозначен пересечением линии деформации е с линией пластичности б. Согласно теории Н. Н. Прохорова, вероятность образования горячих трещин зависит от следующих факторов: темпа деформации металла в температурном интервале хрупкости; пластичности металла в этом интервале; температурного интервала хрупкости. Меньший темп деформации, большая пластичность металла в температурном интервале хрупкости и меньший температурный интервал хрупкости обеспечивают меньшую вероятность образования горячих трещин.

Запас технологической прочности имеет место, если за время пребывания металла в температурном интервале хрупкости накопленная деформация не исчерпывает его пластичности бmin. Абсолютный запас технологической прочности может быть представлен в следующем виде:

где ab - деформация формоизменения Δеф, накопленная в шве за время пребывания металла в температурном интервале хрупкости; bс - деформация, накопленная от усадки Δесв. Здесь еф имеет знак плюс согласно рис. 34.

Если введем обозначения Δесв = асвΔТх, Δеф = афΔТх; Δе33ΔТх, бmin = апрТх, то из зависимости (20) получим

а3 = апрсвф.

Эти выражения можно представить как темпы деформации асв = dесв/dТ и аф = dеф/dТ, обусловленные температурой, усадкой и формоизменением изделия, а апр - предельный темп деформации сплава, равный tg βпр, где βпр - угол между осью ординат и касательной к кривой δ1.

Показателем технологической прочности сплава является разность апрсв, определяющая максимальный темп деформации, который сплав может выдержать без разрушения. Сплав с наибольшим этим показателем имеет минимальную вероятность образования горячих трещин и может применяться в сварочных конструкциях с наибольшим уровнем развития деформаций при сварке.

Для определения запаса технологической прочности удобно пользоваться относительным показателем запаса технологической прочности

Кт = (апрсвф)/аф.

Если апр ≤ аф, то Кт ≤ 0, что приводит к возникновению трещин в металле шва или в околошовной зоне.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2013.06.21   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:35 Кулачки к токарно-карусельному станку

12:12 Круг стальной г/к 9Х1 по ГОСТ 2590-2006

12:12 Круг 7Х3, сталь инструментальная круглая 7Х3

12:12 Круг 9Х2МФ, сталь инструментальная круглая 9Х2МФ

12:12 Круг У8А, пруток стальной У8

12:11 Круг 40ХМФА

12:11 Круг 45ХН, сталь 45ХН ГОСТ 4543-71

12:11 Круг стальной г/к ст. 30

12:11 Круг ст 55

12:11 Круг ст 60

НОВОСТИ

28 Февраля 2017 17:39
”Boston Dynamics” представляет робота Handle

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

28 Февраля 2017 17:22
Ближневосточный выпуск стали в январе вырос на 13,5%

28 Февраля 2017 16:38
”Росгеология” выявила перспективные на золото площади в Забайкальском крае

28 Февраля 2017 15:24
Американский выпуск стали за неделю вырос на 0,2%

28 Февраля 2017 14:45
Компания ”АЭМ-технологии” модернизирует уникальное оборудование

28 Февраля 2017 14:14
Группа ”ЧТПЗ” и ”Северсталь” подвели итоги сотрудничества в 2016 году

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стеклянные двери и перегородки противопожарного типа

Ондулиновая кровля

Металлические кабельные лотки

Двери из материала экошпон

Компоненты для систем водоподготовки пром. предприятий и жилых домов

Специальные прокатные стальные профили

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.