8. Испытание сварного соединения на статическое растяжение. Какие свойства определяют при испытании сварных соединений на статическое растяжение
Испытание сварного соединения на статическое растяжение
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]
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 │ │
│ │ │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
3. Условия проведения испытаний и оценка их результатов
3.1. Образцы, имеющие отступления от чертежных размеров по чистоте обработки, а также механические повреждения в рабочей части, к испытаниям не допускаются и заменяются таким же числом новых образцов, изготовленных из той же пробы или контрольного соединения. Если размеры пробы или контрольного соединения исключают возможность изготовления новых образцов, производят вырезку новой пробы или сварку нового контрольного соединения.
При соответствии результатов механических испытаний требованиям стандартов или другой технической документации, во всех случаях, кроме арбитражных испытаний, допускается использование образцов с более низким классом шероховатости поверхности.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
3.2. Если нет других указаний в стандартах или другой технической документации, то испытания по разд. 4, 8 и 9 проводят не менее чем на двух образцах; по разд. 5, 6 и 10 - не менее чем на трех образцах; по разд. 7 - не менее чем на четырех точках для каждого участка сварного соединения. Если размеры сварного соединения исключают возможность размещения четырех точек, то допускается уменьшать их количество в соответствии с реальными возможностями.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
3.3. Результаты по всем видам испытаний определяют как среднее арифметическое результатов, полученных при испытании всех образцов. Если нет указаний в соответствующих стандартах или другой технической документации, то для всех видов испытаний, кроме испытаний на статический изгиб и при измерении твердости, допускается снижение результатов испытаний для одного образца на 10% ниже нормативного требования, если средний арифметический результат отвечает нормативным требованиям. Допускаемое снижение результатов испытания образцов на статический изгиб и при измерении твердости должно оговариваться в соответствующих стандартах или другой технической документации. При испытании на ударный изгиб допускаемое снижение ниже нормативных требований устанавливается не более 5 Дж/см2 (0,5 кгс х м/см2).
3.4. Испытания, предусмотренные разд. 7-10, проводят при нормальной температуре, равной (20 +- 10)°С (293 +- 10)К. Температура образца принимается равной температуре помещения, в котором проводят испытания. Испытания, предусмотренные разд. 4-6, 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 температурах температуру образца принимают равной температуре среды, в которой проводят нагрев или охлаждение. Допускается определение температуры на образцах-свидетелях.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.5. Результаты испытаний считают неудовлетворительными, если не выполняются требования п. 3.3 или в изломе образца, или на его поверхности выявлены кристаллизационные или холодные трещины (кроме тех случаев, когда наличие трещин допускается соответствующей нормативно-технической документацией). При неудовлетворительных результатах испытания повторяют на удвоенном количестве образцов. Если в изломе образца, результаты испытания которого считаются неудовлетворительными, обнаружены дефекты основного металла или сварного соединения (кроме трещин), он исключается из оценки и заменяется одним новым образцом.
Общие результаты испытаний определяют по показаниям, полученными при повторных испытаниях. Результаты повторных испытаний являются окончательными.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
3.6. Методика определения размеров образцов, требования, предъявляемые к оборудованию для испытаний, условия проведения испытаний и подсчет результатов должны соответствовать; при испытании на статическое растяжение при комнатной температуре - ГОСТ 1497-84, при пониженных температурах - ГОСТ 11150-84, при повышенных температурах - ГОСТ 9651-84;
при испытании на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах - ГОСТ 9454-78;
при измерении твердости - ГОСТ 2999-75, ГОСТ 9013-59 и ГОСТ 9012-59.
Другие требования к условиям проведения испытаний, определению размеров образцов, оборудованию для испытаний и подсчету результатов должны оговариваться стандартом или другой технической документацией.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.7. Протокол при всех видах испытаний должен содержать:
обозначение настоящего стандарта, толщину и марку основного металла, способ сварки, тип соединения, вид термической обработки (если она выполняется), индекс образца (по клейму), тип образца, место его отбора, результаты данного вида испытаний всех образцов, наличие дефектов в изломе образца, при испытании сварных соединений - место разрушения (по металлу шва, по металлу зоны термического влияния, по основному металлу). Для испытаний, проводимых по разд. 4-6, дополнительно указывают температуру испытания; по разд. 5 и 6 - максимальную энергию копра; по разд. 7 - схему расположения точек замера твердости.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
studfiles.net
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 </0 > 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
