I – низкотемпературная

(В т.Ч. И в области положительных температур);

II – отсутствуют выраженные хрупкость и ползучесть;

III – необходимо обеспечить жаропрочность материалов.

Й

Левая часть кривой 2 относится к так называемой низкотемпературной хрупкости, когда металл очень чувствителен к концентрации напряжений.

В области, где эта хрупкость отсутствует, прочность гладкого и надрезанного образцов примерно одинаковы.

При продолжительном действии температуры и нагрузки проявляется ползучесть металла. Прочность определяется пределом длительной прочности σ_д.п. (кривая 3).

Прочность конструктивных элементов, имеющих концентрацию напряжений, характеризуется кривой 4.

Первая и вторая критические температуры

При изменении температуры могут измениться характер проявления пластичности и хрупкости материала и вид разрушения.

Для анализа этих явлений введено понятие температур хрупкости или критических температур.

Различают первые (Т_кр1) и вторые (Т_кр2) критические температуры:

Т_кр1 – температура, при которой происходит переход вязких разрушений в квазихрупкие;

Т_кр2 – температура, при которой осуществляется переход от квазихрупкого разрушения к хрупкому.

Первые критические температуры характеризуют начало снижения местных пластических деформаций и устанавливаются по доле вязкой составляющей в изломе (A_в).

Вторые критические температуры устанавливаются по снижению номинальных разрушающих напряжений (по нетто-сечению) ниже предела текучести.

Первая и вторая критические температуры позволяют выделить вязкое, квазихрупкое и хрупкое разрушения в зависимости от температуры эксплуатации или испытания.

16 Дефекты сварных и наплавленных соединений. Особенности работы и разрушения сварных соединений с дефектами.

Дефектами сварных и наплавленных соединений, выполненных, например, сваркой плавлением называют отклонение от заданных свойств, формы и сплошности швов и околошовной зоны.

Один из распространенных дефектов наплавленных износостойких хрупких сплавов – отслоение наплавленного покрытия от основы (отколы).

При использовании различных способов сварки плавлением и давлением одной из основных причин появления дефектов является воздействие на основной металл поля температур, которое вызывает структурные изменения в материале шва и в околошовной зоне, порообразование, усадку и т.п.

Местные дефекты типа скрытых и открытых трещин, наличие поля остаточных деформаций приводят к искажению однородного поля деформаций, создают резкие концентраторы напряжений, которые могут привести к полному или частичному разрушению конструкций.

Подразделяются на следующие основные группы:

а) дефекты подготовки и сборки изделий под сварку;

б) дефекты формы шва;

в) наружные и внутренние макроскопические дефекты;

г) дефекты микроструктуры.

Дефекты подготовки и сборки обусловлены:

нарушениями геометрии скоса кромок шва;

непостоянством зазора между кромками по длине стыкуемых элементов;

несовпадением плоскостей стыкуемых деталей.

Дефекты формы шва обусловлены:

неравномерной шириной швов;

неравномерностью зазора кромок при сборке;

неравномерностью выпуклостей по длине шва, местных утолщений и впадин.

Дефекты строения металла сварных соединений обусловлены:

воздействием термического цикла сварки;

процессами кристаллизации ванны;

химическим составом металла шва.

Трещины относятся к наиболее опасным дефектам и по всем нормативно-техническим документам недопустимы.

Трещина – несплошность в сварном соединении в виде щелевого разрыва шва и/или прилегающих к нему зон.

В соответствии с ГОСТ 30242-97 подразделяются:

по ориентации к шву на:

продольные, ориентированные параллельно оси сварного шва и располагающиеся в металле сварного шва, на границе сплавления, в зоне термического влияния, в основном металле;

поперечные, ориентированные поперек оси сварного шва и располагающиеся в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле;

радиальные – радиально расходящиеся из одной точки и располагающиеся в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле.

по температуре образования:

горячие, возникающие в интервале температур кристаллизации металла;

холодные, возникающие при температурах ниже интервала кристаллизации металла;

трещины повторного нагрева.

по месту нахождения:

наружные;

внутренние.

по месту возникновения:

в шве;

в зоне сплавления;

в зоне термического влияния.

Поры -- несплошности в металле или в зоне взаимной кристаллизации (зоне сплавления) в сварном шве, заполненные газом и имеющие округлую, продолговатую или более сложные формы

Наблюдаются поры единичные, скопления, цепочки, трубчатой формы.

Поры могут быть внутренними или выходить на поверхность шва.

Трубчатые поры, выходящие на поверхность шва, называются свищами.

Поры располагаются между кристаллитами по оси шва или по его сечению, реже - у границы сплавления.

Поры, выходящие на поверхность, выявляются при внешнем осмотре.

Поры, не выходящие на поверхность, обнаруживаются просвечиванием швов методами неразрушающего контроля, при разрушении шва - выявляются на изломе или при исследовании макро- или микроструктуры.

Непровар – несплошность в виде местного несплавления основного металла в сварном соединении по всей длине шва или на отдельном участке.

Непровар может представлять собой:

зазор между двумя кромками свариваемого металла;

тонкую прослойку оксидов;

грубую шлаковую прослойку между основным и наплавленным металлом (в некоторых случаях).

В зависимости от расположения и характера различают непровары:

по толщине основного металла;

по кромке с основным металлом;

корня шва (при сварке стыковых швов);

вершины угла (при сварке угловых швов и стыковых швов с разделкой кромок);

между отдельными валиками при многопроходной сварке

Наплыв – металл шва, натекший на поверхность основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним.

Кратер – углубление в конце сварного шва, образующееся после обрыва дуги. Углубление имеет неправильную воронкообразную форму и вытянуто вдоль оси шва. Стенки кратера имеют оплавленную поверхность. На участке кратера шов имеет уменьшенное сечение.

Особенности работы и разрушения сварных соединений с дефектами

Ай в пизду.

17 Повышение трещиностойкости на стадиях проектирования и эксплуатации. Мероприятия по задержке разрушения.

На этапах проектирования, изготовления и эксплуатации к конструкциям предъявляются общие требования:

• конструкция должна быть спроектирована и изготовлена так, чтобы в течение срока службы при нормальных условиях ее эксплуатации в ней не возникали трещины;

• эксплуатация конструкции должна быть организована так, чтобы трещины, возникшие в результате ошибок проектирования, дефектов изготовления или нарушения режимов эксплуатации, были своевременно выявлены и отремонтированы.

На стадии проектирования требуется: