Оборудование, материалы и оснастка
Оборудование. Печь лабораторная.
Оснастка. Термофиксирующая и мерительная оснастка.
Инструмент. Индикаторная головка часового типа, штангенциркуль, инструмент слесарный, спецодежда.
Расходные материалы. Две шпильки из малоугледодистой стали длиной 100, диаметром 5 на цикл лабораторных работ.
Порядок выполнения работы
Вставить стержень 2 (рисунок 5.2) в рамку 3 и навинтить гайки 1,4 без натяга.
Зафиксировать в приспособлении (рисунок 5.3) исходную относительную длину стержня 2, сняв наименьшее показание индикатора при вращении стержня вокруг своей оси. Отметить верхний конец стержня.
Подсчитать величину деформации стержня, соответствующую σ = 210 МПа. Материал стержня Ст.З.
Натяжением гаек 1,4 вызвать в стержне 2 напряжение, равное σ = 210 МПа. Величину напряжений контролировать по мере натяжения, измеряя стержень в мерительном приспособлении.
Замерить в четырех углах величину выхода на плоскости 2-х свободно лежащих сварных пластин.
Зажать в зажимном приспособлении одну пластину.
Загрузить в печь следующие образцы: пластину в зажимном приспособлении 3,пластину в свободном состоянии 1 и стержень в рамке 4 (рисунок 5.4).
После достижения в печи Т = 800 °С выдержать образцы в течение 1 часа.
Выключить печь и выгрузить все образцы на металлический стол. Выдержать до полного остывания.
Не вынимая стержень из рамки, замерить его в мерительном приспособлении.
Отпустить гайки и измерить стержень вторично.
По деформации стержня определить величину напряжений, релаксировавших в результате отпуска.
Вынуть пластину из приспособления, вторично замерить выход из плоскости свободной пластины и пластаны, нагреваемой в приспособлении.
Рис. 10 – Релаксационные кривые стали 30 во время отпуска.
|
|
Рис. 11 – Рамка 3 со стержнем 2/ 1, 4 – гайки, 2 – стержень, 3 рама
|
Рис. 12 – Приспособление для замера деформаций: 1 – индикаторная головка, 2 – стойка, 3 – подставка, 4 – фиксатор |
Требования к отчету
Отчет по лабораторной работе должен включать цель работы, краткие теоретические сведения, расчетную часть и выводы.
Расчетная часть отчета по лабораторной работе должна содержать описание проведенного эксперимента с расчетом величины напряжений, созданных в шпильках при затяжке, и величины напряжений в шпильках после высокого отпуска.
Выводы по лабораторной работе должны содержать заключение об эффективности высокого отпуска как средства борьбы с остаточными напряжениями.
Контрольные вопросы
Поясните физический смысл процесса релаксации напряжений.
Как релаксация напряжений может повлиять на работоспособность конструкций?
Как изменяются механические характеристики стали с повышением температуры
Список литературы
ПБ 10-573-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.
РД 153-34.1-003-01. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов.
ГОСТ 6996. Сварные соединения. Методы определения механических свойств.