Какие свойства определяют при испытании сварных соединений на статическое растяжение

ПОИСК

Испытанием сварного соединения на статическое растяжение определяют прочность наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения, а также прочность металла шва в стыковом соединении. [c.271]

Контроль сварных соединений проводят в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением . Качество сварных соединений, выполненных при изготовлении баллонов, контролируют внешним осмотром 100% сварных соединений, механическими испытаниями образцов, просвечиванием проникающими излучениями, гидравлическими и пневматическими испытаниями. Обязательными видами механических испытаний сварных соединений являются испытания на статическое растяжение и загиб, при этом временное сопротивление на разрыв должно быть не менее 38 кгс/мм , а угол загиба— не менее 100°. [c.42]

Испытание сварного соединения на статическое растяжение [c.271]

Статические испытания на двухосное растяжение стыковых сварных соединений [c.136]

Механические испытания сварных соединений, а также измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла проводят при нормальной температуре, равной (20 10) °С [(293 10) К]. Испытания различных участков сварного соединения на статическое растяжение, ударный изгиб и стойкость металла против механического старения проводят при нормальной температуре или при повышенных или пониженных температурах, если это предусмотрено стандартами или другой технической документацией. [c.261]

Испытание металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение [c.262]

Определение механических свойств сварного соединения на статическое растяжение, изгиб или сплющивание (для труб с толщиной стенки до 5= 12 мм — на ударный изгиб), а также испытания на статическое растяжение для металла щва, металла различных участков околощовной зоны и наплавленного металла при всех видах сварки, место вырезки, форма и размеры образцов, их количество, условия проведения испытаний, оценка результатов испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ 6996 — 66. [c.223]

А. Определение прочности наиболее слабого участка сварного соединения. При испытании сварного соединения на статическое растяжение определяют временное сопротивление наиболее слабого участка. Для испытания применяют, как правило, образцы, толщина или диаметр которых равны толщине или диаметру основного металла. Если сварное соединение выполнено из листов разной толщины, то толщина более толстого листа. механической обработкой доводится до толщины тонкого листа. [c.271]

При испытании сварного соединения на статическое растяжение определяют временное сопротивление наиболее слабого участка. [c.166]

Испытания сварного соединения на статический изгиб и растяжение, а также ударный разрыв и замеры твердости проводят при нормальной температуре, равной 20 10°С. Температура образца принимается равной температуре помещения, в котором проводят испытания. Испытания металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение, ударный изгиб (на надрезанных образцах), а также испытания на стойкость против механического старения проводят при нормальной температуре или по требованию, оговоренному в соответствующих стандартах или другой технической документации, при повышенных или пониженных температурах. При испытании при пониженной или повышенной температуре температуру образца принимают равной температуре среды, в которой проводят нагрев или охлаждение. При этом допускается определение температуры на образцах-свидетелях. [c.58]

При испытании сварного соединения на статическое растяжение определяют временное сопротивление наиболее слабого участка. Подсчет временного сопротивления ведется по ГОСТ 1497. При испытании определяют место разрушения образца (по металлу шва, по металлу околошовной зоны, по основному металлу). [c.85]

Испытания при постоянной общей деформации. При этих испытаниях статические растягивающие напряжения в образцах создаются путем заданной начальной деформации изгибом или растяжением. Испытания при одноосном изгибе с постоянной общей деформацией проводят при напряжениях (во внешних волокнах), меньших предела текучести, обычно а = 0,7-ь0,9 Ох, и больших предела текучести (петлевые и подковообразные образцы). Образцы второго типа более чувствительны к растрескиванию в связи с наличием в них, наряду с упругой (напряжения), пластической деформации. Однако напряженное состояние в таких образцах весьма сложно и неопределенно, поэтому испытания с их использованием следует рассматривать как относительно грубый, сравнительный экспресс-метод. Для сварных соединений эти способы применять нецелесообразно, так как при деформации образцов (в связи с неоднородностью прочностных и деформационных свойств в различных зонах сварного соединения) неизбежно неоднородное нагружение сварного соединения и еще большая по сравнению с основным металлом неопределенность напряженного состояния Для испытаний сварных соединений широко используют образцы в виде скоб [43] (рис. 16). Изменяя стрелу прогиба, можно создавать различные начальные напряжения. [c.59]

Испытание на статическое растяжение в соответствии с Правилами по котлонадзору допускается не производить для контроля поперечных сварных соединений сосудов, камер, трубопроводов (в том числе в пределах котла) и труб поверхностей нагрева, если они подвергнуты 100%-ному контролю ультразвуком или просвечиванием. [c.243]

РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА СТАТИЧЕСКОЕ РАСТЯЖЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ (ПО ГОСТ 6996 — 66), мм [c.262]

Сварные соединения, помимо выявления внутренних дефектов, подвергаются, в соответствии с Правилами, механическим испытаниям на статическое растяжение, статический изгиб или сплющивание, на ударную вязкость в зависимости от толщины стенки сосуда или его элементов и рабочей температуры. [c.128]

Если нет других указаний в стандартах или другой технической документации, то испытания на статическое растяжение и статический изгиб проводят не менее чем на двух образцах испытания на ударный изгиб, на стойкость против механического старения и ударный разрыв — не менее чем на трех обр цах измерение твердости — не менее чем на четырех точках для каждого свиного соединения. Если размеры сварного соединения исключают возможность размещения четырех точек, то допускается уменьшать их количество в соответствии с реальными возможностями. [c.57]

Механические испытания сварных стыков производят на растяжение, статический загиб, отдир и сдвиг (для раструбных соединений). Испытание на растяжение выполняют на трубных образцах при Д до 50 мм и на линейных образцах при Д более 50 мм и толщине стенки более 10 мм. Испытание на статический загиб проводят на линейных образцах при Дн более 50 мм и толщине стенки до 10 мм, а на отдир —при Д более 50 мм независимо от толщины стенки. Испытание на сдвиг вьшолняют на трубчатых образцах, вырезанных из середины раструба с высотой, равной половине его глубины. [c.131]

Примечания 1. Показатели механических свойств сварных соединений должны определяться как среднеарифметическое значение результатов испытаний отдельных образцов. Результаты испьттаний на стаггическое растяжение и статический изгиб считаются неудовлетворительными, если хотя бы один из образцов показал значение ниже установленных требований более чем на 10 %. Результаты [c.111]

Обобщенный анализ механических характеристик. 06обш1ен-ные результаты механических испытаний основного металла и сварных соединений приведены в табл. 2. По механическим свойствам (растяжение, ударный изгиб при комнатной и пониженной температуре, статический изгиб для сварных соединений) металл труб и сварные соединения соответствуют сертификату завода-изготовителя и действующей НТД для труб МГ класса прочности К50. Химический состав и механические свойства металла разрушенной трубы в непосредственной близости от места повреждения и на удалении от места повреждения одинаковы и соответствуют стали марки 19Г. [c.384]

Исследования проводили в условиях постоянной растягивающей нагрузки и при циклическом нагружении образцов. Статические испытания при постоянном напряжении производили на специально сконструированной многопозиционной установке, позволяющей создавать в образцах различные по величине растягивающие напряжения. Испытания на циклическую выносливость проводили в условиях напряжения растяжения переменной величины на разрывной машине ГРМ-1 с гидропульсатором. Условия испытания нагрузка знакопостоянная, асимметричная (коэффициент асимметрии 0,5) при частоте нагружения 200 циклов в минуту на базе испытания ЫО циклов. Одновременно произво-дпли испытания натурных образцов сварных стыковых соединений и основного металла, вырезанных из труб действующего рассолонровода с размерами, аналогичными экспериментальным. [c.236]

chem21.info

8. Испытание сварного соединения на статическое растяжение

А. Определение прочности наиболее слабого участка стыкового

или нахлесточного соединения

Б. Определение прочности металла шва в стыковом соединении

8.1. При испытании определяют прочность наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения или прочность металла шва в стыковом соединении.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

А. Определение прочности наиболее слабого участка стыкового или нахлесточного соединения

8.2. При испытании сварного соединения на статическое растяжение определяют временное сопротивление наиболее слабого участка. Подсчет временного сопротивления ведется по ГОСТ 1497-84. При испытании определяют место разрушения образца (по металлу шва, по металлу околошовной зоны, по основному металлу).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

8.3. Испытания проводят, как правило, на образцах, толщина или диаметр которых равен толщине или диаметру основного металла. При испытании сварного соединения или листов разной толщины более толстый лист путем механической обработки должен быть доведен до толщины более тонкого листа.

Шероховатость поверхности после обработки более толстого элемента должна быть не более 6,3 мкм.

8.4. Форма и размер плоских образцов для испытания стыковых соединений должны соответствовать черт. 20, 21 или 21а и табл. 7. Допускается применение цилиндрических образцов типов I, II, III, IV и V. Металл шва в этих образцах должен располагаться по середине их рабочей части. Разрешается применение образцов по ГОСТ 1497-84.

При испытании материалов высокой прочности разрешается изменять конструкцию захватной части образцов.

Таблица 7

Размеры, мм

┌──────┬───────────┬─────────┬─────────┬───────┬────────┬───────┐

│ Тип │ Толщина │ Толщина │ Ширина │Ширина │ Длина │ Общая │ Номер │

│образ-│ основного │ образца │ рабочей │захват-│рабочей │ длина │чертежа│

│ ца │ металла │ а_1 │ части │ ной │ части │образца│ │

│ │ а │ │образца b│ части │образца │ L │ │

│ │ │ │ │образца│ l │ │ │

│ │ │ │ │ b_1 │ │ │ │

├──────┼───────────┼─────────┼─────────┼───────┼────────┼───────┤

│ XII, │До 6 │Равна │15 +- 0,5│ 25 │ 50 │l + 2h │20 или│

│ XIII │ │толщине │ │ │ │ │21 │

│ │Св. 6 до 10│основного│20 +- 0,5│ 30 │ 60 │ │ │

│ │включ. │металла │ │ │ │ │ │

│ │Св. 10 до│ │25 +- 0,5│ 35 │ 100 │ │ │

│ │25 включ. │ │ │ │ │ │ │

│ │Св. 25 до│ │30 +- 0,5│ 40 │ 160 │ │ │

│ │50 включ. │ │ │ │ │ │ │

│ │Св. 50 до│ │35 +- 0,5│ 45 │ 200 │ │ │

│ │75 включ. │ │ │ │ │ │ │

├──────┼───────────┼─────────┼─────────┼───────┼────────┼───────┤

│XIIIa │Равна не│Равна │Не менее│b + 12 │l_ш + 60│Равна │ 21а │

│ │менее 20 │толщине │1, 2│ │ │или │ │

│ │ │металла │толщины │ │ │более │ │

Продолжение табл. 7

│ │Св. 20 до│Равна │образца, │ │ │200 │ │

│ │40 │толщине │но не│ │ │ │ │

│ │ │металла │менее 10 │ │ │ │ │

│ │ │или 20 │и не бо-│ │ │ │ │

│ │ │ │лее 50 │ │ │ │ │

│ │Св. 40 │20 или 40│ │ │ │ │ │

├──────┴───────────┴─────────┴─────────┴───────┴────────┴───────┤

│Примечания: │

│1. l_ш - максимальная ширина шва. │

│2. Длину захватной части образца h устанавливают в зависимости от│

│конструкции испытательной машины. │

│3. Размеры образца типа XII и XIII при толщине основного металла более│

│75 мм устанавливаются стандартом или другой нормативно-технической│

│документацией. │

│4. Длину рабочей части образцов можно увеличить, если конструкция│

│испытательной машины делает невозможным испытание образца предписанной│

│длины. │

└────────────────────────────────────────────────────────────────┘

8.5. Форма и размеры цилиндрических образцов для испытания стыковых соединений стержней круглого или многогранного сечения должны соответствовать указанным на черт. 22 и 22а и в табл. 8. Для испытания стыковых соединений из арматурной стали применяют необработанные образцы со снятым утолщением.

8.6. Утолщение шва должно быть снято механическим способом до уровня основного металла. При удалении утолщения разрешается снимать основной металл по всей поверхности образца на глубину до 15% от толщины металла или диаметра стержня, но не более 4 мм. Удаление основного металла с поверхности образца производят только с той стороны, с которой снимают утолщение шва или имеется уступ (см. черт. 2). Строгать утолщение следует поперек шва. Острые кромки плоских образцов в пределах рабочей части должны быть закруглены радиусом не более 1,0 мм путем сглаживания напильником вдоль кромки. Разрешается строгать утолщение вдоль шва с последующим удалением рисок. Шероховатость поверхности R_z в местах удаления утолщения должна быть не более 6,3 мкм.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Таблица 8

studfiles.net

Испытание материалов и сварных соединений

Механические свойства характеризуют сопротивление металла деформации и разрушению под действием механических сил (нагрузки).

К основным механическим свойствам относят:

- прочность - пластичность - ударную вязкость

- твердость

Прочность – это способность металла не разрушаться под действием механических сил (нагрузки).

Пластичность – это способность металла изменять форму (деформироваться) под действием механических сил (нагрузки) без разрушения.

Ударная вязкость определяет способность металла противостоять ударным (динамическим) механическим силам (ударным нагрузкам).

Твердость – это способность металла сопротивляться проникновению в него других более твердых материалов.

Виды и условия механических испытаний металлов

Для определения механических свойств выполняют следующие виды испытаний:

- испытания на растяжение; - испытания на статический изгиб; - испытания на ударный изгиб;

- измерение твердости.

К условиям испытаний образцов относятся: температура, вид и характер приложения нагрузки к образцам.

Температура проведения испытаний:

- нормальная (+20°С); - низкая (ниже +20°С, температура 0...-60°С);

- высокая (выше+20°С, температура +100...+1200°С).

Вид нагрузок:

растяжение
сжатие
изгиб
кручение
срез

Характер приложения нагрузки:

- нагрузка возрастает медленно и плавно или остаётся постоянной - статические испытания; - нагрузка прилагается с большими скоростями; нагрузка ударная - динамические испытания;

- нагрузка многократная повторно-переменная; нагрузка изменяется по величине или по величине и направлению (растяжение и сжатие) - испытания на выносливость.

Образцы для механических испытаний

Механические испытания выполняют на стандартных образцах. Форма и размеры образцов устанавливаются в зависимости от вида испытаний.

Для механических испытаний на растяжение используют стандартные цилиндрические (круглого сечения) и плоские (прямоугольного сечения) образцы. Для цилиндрических образцов в качестве основных приняты образцы диаметром dо=10 мм короткий lо=5×do = 50 мм и длинный lо=10×do = 100 мм.

Короткий круглый образец

Длинный круглый образец

Плоские образцы имеют толщину равную толщине листа, а ширина устанавливается равной 10, 15, 20 или 30 мм.

Плоский образец без головок для захватов разрывной машины

Плоский образец с головками

Механические свойства, определяемые при статических испытаниях

Статическими называют испытания, при которых прилагаемая нагрузка к образцу возрастает медленно и плавно.

При статических испытаниях на растяжение определяются следующие основные механические характеристики металла:

- предел текучести (σ т); - предел прочности или временное сопротивление (σ в); - относительное удлинение (δ);

- относительное сужение (ψ).

Предел текучести – это напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки.

Предел прочности – это напряжение при максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца.

Относительное удлинение – это отношение приращения длины образца после разрушения к его начальной длине до испытания.

Относительное сужение – это отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после разрушения к его начальной площади до испытания.

При испытании на статическое растяжение железо и другие пластические металлы имеют площадку текучести, когда образец удлиняется при постоянной нагрузке Рm.

При максимальной нагрузке Рmax в одном участке образца появляется сужение поперечного сечения, так называемая “шейка”. В шейке начинается разрушение образца. Так как сечение образца уменьшается, то разрушение образца происходит при нагрузке меньше максимальной. В процессе испытания приборы рисуют диаграмму растяжения, по которой определяют нагрузки. После испытания разрушенные образцы складывают вместе и измеряют конечную длину и диаметр шейки. По этим данным рассчитывают прочность и пластичность.

Механические испытания на ударный изгиб

Динамическими называют испытания, при которых скорость деформирования значительно выше, чем при статических испытаниях.

Динамические испытания на ударный изгиб выявляют склонность металла к хрупкому разрушению. Метод основан на разрушении образца с надрезом (концентратором напряжений) одним ударом маятникового копра.

Стандарт предусматривает образцы с надрезами трех видов:

образец U – образный с радиусом R = 1 мм (метод KCU);

образец V – образный с радиусом R = 0.25 мм (метод KCV);

образец I – образный с усталостной трещиной (метод КСТ).

Под ударной вязкостью понимают работу удара, отнесенную к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.

После испытания по шкале маятникового копра определяют работу удара, которую затрачивают на разрушение образца. Площадь сечения образца определяют до разрушения.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ

Твердостью называется свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации в поверхностном слое при вдавливании шарика, конуса или пирамиды. Измерение твердости отличается простотой и быстротой осуществления и выполняется без разрушения изделия. Широкое применение нашли три метода определения твердости:

- твердость по Бринеллю (единица твердости обозначается HB); - твердость по Роквеллу (единица твердости обозначается HR);

- твердость по Виккерсу (единица твердости обозначается HV).

Определение твердости по Бринеллю заключается во вдавливании стального шарика диаметром D = 10 мм в образец (изделие) под действием нагрузки и в измерении диаметра отпечатка d после снятия нагрузки.

Твердость по Бринеллю обозначают цифрами и буквами НВ, например, 180 НВ. Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость. Чем выше твердость, тем больше прочность металла и меньше пластичность. Чем мягче металл, тем меньше устанавливают нагрузку на приборе. Так при определении твердости стали и чугуна нагрузку принимают 3000 Н, никеля, меди и алюминия – 1000 Н, свинца и олова – 250 Н.

Определение твердости по Роквеллу заключается во вдавливании наконечника с алмазным конусом (шкалы А и С) или стального шарика диаметром 1.6 мм (шкала В) в испытуемый образец (изделие) под действием последовательно прилагаемых предварительной (Ро )и основной (Р) нагрузок и в измерении глубины внедрения наконечника (h). Твердость по Роквеллу обозначается цифрами и буквами HR с указание шкалы. Например, 60 HRC (твердость 60 по шкале С).

Определение твердости по Виккерсу заключается во вдавливании алмазного наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды, в образец (изделие) под действием нагрузки и в измерении диагонали отпечатка d, оставшегося после снятия нагрузки. Метод используется для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоёв с высокой твердостью. Твердость по Виккерсу обозначается цифрами и буквами HV, например, 200 HV.

Испытания на статический изгиб

Технологические испытания на статический изгиб служит для определения способности металла воспринимать заданный по форме и размерам загиб. Аналогичные испытания проводят и на сварных соединениях.

Испытанию на загиб подвергают образцы из листового и фасонного (пруток, квадрат, уголок, швеллер и др.) металла. Для листового металла ширина образца (b) принимается равной двойной толщине(2•t), но не менее 10 мм. Радиус оправки указывается в технических условиях.

Различают три вида изгиба:

- загиб до определенного угла; - загиб вокруг оправки до параллельности сторон;

- загиб вплотную до соприкосновения сторон (сплющивание).

Отсутствие в образце трещин, надрывов, расслоений или излома является признаком того, что образец выдержал испытание.

weldering.com

Статические испытания на одноосное растяжение. стыковых сварных соединений

Статические испытания на растяжение в соответствии с ГОСТ 1497-73* предназначены для определения характеристик механических свойств однородного металла с использованием цилиндрических и плоских образцов соответственно диаметром 3 мм и более и толщиной 0,5 мм и более.

Применительно к определению механических свойств сварных соединений испытания на растяжение регламентирует ГОСТ 6996-66*. Их проводят при оценке качества продукции и сварочных материалов, при определении пригодности способов и режимов сварки, при установлении квалификации сварщиков и показателей свариваемости металлов и сплавов. Образцы для испытаний изготавливают из пластин, вырезанных из контролируемой конструкции или из специально сваренных контрольных соединений.

Характеристики механических свойств различных участков сварного соединения и наплавленного металла ст или с0 2, св, 8$, v определяют согласно ГОСТ 1497-73* путем растяжения цилиндрических образцов диаметром 3 мм с начальной расчетной длиной /0 = 5,65 ^Ffo. В соответствии с ГОСТ 6996-66* рабочее сечение должно полностью состоять из металла испытуемого участка, вдоль продольной оси которого производят вырезку образцов. Когда размеры отдельных зон сварного соединения слишком малы и не позволяют вырезать образцы диаметром 3 мм, то диаметр приходится уменьшать. Так, в работе [121] приведены рекомендации по изготовлению и испытанию образцов диаметром 1,2 мм.

Результатом испытания гладкого образца обычно является машинная диаграмма, изображающая зависимость условного напряжения от относительного удлинения, записанная в процессе нагружения вплоть до разрыва. Ее обработка позволяет получить зависимость истинных напряжений от истинных деформаций в пределах равномерного распределения удлинений по длине образца, то есть до ^образования Шейки. Построение кривой истинных напряжений при больших деформациях значительно труднее. Развитие шейки сопровождается искривлением продольных образующих и появлением растягивающих напряжений в плоскости, перпендикулярной оси образца Результатом этого является изменение напряженного состояния от одноосного к трехосному, причем относительные значения поперечных составляющих напряжений растут по мере увеличения кривизны образующих в зоне шейки и нагружение металла с момента образования шейки перестает быть простым. В наименьшем сечении шейки для определения среднего осевого напряжения достаточно измерять размеры, характеризующие площадь этого сечения при конкретных значениях растягивающего усилия. Так, на рис. 6.2.1 показана зависимость истинных напряжений от пластических деформаций для стали 20Г2. Штриховой линией 1 показан участок диаграммы о = /(ej) Лосле образования шейки, построенный в предположении, что напряженное состояние в шейке одноосное. Однако усложнение напряженного состояния приводит к сдерживанию пластической деформации и увеличению продольной составляющей Cj по сравнению с его значением, соответствующим той же деформации є,, но в условиях сохранения простого растяжения. Так

Рнс.6.2.1. Условия* и действительная диаграммы растяжения стали 20Г2

как это повышение напряжения вызывается не свойствами материала, а изменением формы образца, то кривая 1 на рис.6.2.1 дает искаженное представление о действительной диаграмме металла. Пересчет на основе теории пластичности по формулам, учитывающим не только размеры сечения шейки, но и кривизну продольных образующих образца, дает зависимость (кривая 2), показанная на рис.6.2.1 сплошной линией. Существенность вносимых поправок достаточно наглядна.

Испытания стыковых сварных соединений желательно проводить на образцах, толщина и диаметр которых равна толщине или диаметру основного металла, но это пожелание реализуется далеко не всегда. При’ подготовке испытания сварного соединения из листов разной толщины более толстый лист путем механической обработки должен быть доведен до толщины более тонкого листа.

При определении прочности наиболее слабого участка стыкового соединения используют образцы по ГОСТ 6996-66* (рис. 6.2.2). Утолщение шва обычно снимают механическим способом до уровня основного металла. В случае испытания образцов без снятия утолщения в формулу подсчета временного сопротивления вводят значение площади сечения образца вне шва.

При растяжении гладкого образца со сварным швом пластические деформации возникают локально в зонах с наименьшим пределом текучести. Соседние зоны, обладающие большей прочностью, препятствуют развитию пластических деформаций, и разрушающий уровень напряжений и деформаций может быть различным в зависимости от размеров слабой зоны. Своеобразие изменения несущей способности и пластичности сварных соединений в этих условиях рассматриваются в § 7.6.

Рис.6.2.2. Плоские образцы для испытаний сварных соединений на статическое растяжение

hssco.ru