Способ определения механических характеристик сварного, паяного или клеевого соединения элементов на ус

 

Изобретение относится к способам определения механических характеристик кольцевых стыков трубопрово-. дов, сосудов давления, котлов и может быть использовано при их производстве и эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом кромок, а также повышение достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соединения труб к зксплуатационным. Вырезают два одинаковых образца вдоль образующей труб с включением в образец стыка. Первый образец растягивают до разрушения, определяя усредненное предельное напряжение образца 6р. Второй образец поджимают упругими элементами суммарной жесткостью С 101 и усилием РМС,КС 1,6 (6p-6ptS, где Е и модуль упругости и предел прочности материала шва; S - ширина образца; t - толщина образца; D - диаметр тру бы. По результату испытания на растяжение второго образца судят о механических характеристиках соединения. 1 3. п. , 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

GOUDA ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1379687 А1 (511 4 С Ol N 3/08

\ ) I

1 е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4122956/25-28 (22) 24.09.86 (46) 07.03.88. Бюп. 11 9 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) А.А.Остсемин, В.В.Ерофеев, М.В.Шахматов и Ю.Г.Матвиенко (53) 621.791.053 (088.8) (56) Сварные соединения. Методы определения механических свойств. ГОСТ

6996-66, 1985, разд. 8.1-8.8, с.35-43. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК СВАРНОГО, ПАЯНОГО ИЛИ

КЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НА УС (57) Изобретение относится к способам определения механических характеристик кольцевых стыков трубопроводов, сосудов давления, котлов и может быть использовано при их производстве и эксплуатации. Цель изобретения — повышение точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом кромок, а также повышение достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соединения труб к эксплуатационным. Вырезают два одинаковых образца вдоль образующей труб с включением в образец стыка. Первый образец растягивают до разрушения, определяя усредненное предельное напряжение образца 6, Второй образец поджимают упругими элементами суммарной жесткостью С 101 Et S/D и усилием

Р„„, = 1,6 (бр-4")tS, где Е и модуль упругости и предел прочности материала msa S - ширина образца, t — толщина образца; D — диаметр трубы. По результату испытания на растяжение второго образца судят о механических характеристиках соединения.

1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1379687

Изобретение относится к способам определения механических характеристик кольцевых стыков трубопроводов, сосудов давления, котлов и может быть использовано при их производстве и эксплуатации.

Цель изобретения — повышение точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом

10 кромок, а также повышение достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соедикения труб к эксплуатационным.

На фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 на фиг.3 — - устройство, вид спереди.

Устройство для реализации способа — поджатия образца 1 при его рас- 20 тяжении, содержит вкладыши 2 и поджимные пластины 3, которые поджимаются к образцу 1 подпружиненными болтами 4. Образцы вырезают вдоль трубы для соблюдения в них и трубе одинако- 25 вых углов наклона мягкой прослойки по отношению к внешнему усилию, на всю толщину стенки для обеспечения равенства в трубе и вырезаемых образцов относительно толщины мягкой про- 30

h слойки х = †. При этом предпочтиt тельная ширина образца равна пяти толщинам стенки трубы. СоблЬдение геометрического подобия (по q, х ) необходимо для обеспечения одинаковых деформационных условий в трубе и вырезанного образца. При ширине образца, равной или большей пяти толщин стенки трубы, механические характе- 40 ристики образцов, определяемые при их испытании на одноосное растяжение, не зависят от отношения сторон поперечного сечения образца, если жесткость упругих элементов и усилие под- 45 жатия увеличить пропорционально ширине образца.

Для соблюдения кинематического подобия в процессе нагружения стыка труб и при испытании вырезанного образца необходимо обеспечить одинако50 вое смещение твердьж участков образца один относительно другого и смещение участков трубы вблизи кольцевого стыка, возникающих за счет попереч55 ной под lTJIHBocTH трубы в процессе ее нагружения. Последнее обеспечивается следующим образом: образец 1 перед испытанием помещают между вкладышами

По диаграмме известными способами определяют механические характеристики сварного стыка труб: предел прочности, предел текучести (6, 6, ), относнтельное удлинение У и сужение

М °

Жесткость и максимапьное усилие поджатия каждой пружины подбирают иэ соотношений

Et S

С = 25 2 — --

nP > Dz

1,6(6 -Ь,)t S, модуль упругости и предел прочности материала прослойки (шва); — разрушающее напряжение, усредненное по сечению образца; — ширина; толщина образца; — диаметр трубы.

Р асс. пр где Е и 6", S

2 и накладными пластинами 3, при этом плс тное прилегание накладных пластин к образцу осуществляется за счет формы вкладышей, которую подбирают в зависимости от диаметра трубы D. Накладные пластины поджимают к образцу подпружиненными болтами 4, при этом параметры упругих элементов — пружин

5 подбирают таким образом (жесткость и максимальную нагрузку сжатия 1, чтобы соблюдалось равенство поперечных смещений образца при испытании его в сборе с накладными пластинами со смещениями, возникающими в трубе вблизи кольцевого стыка при ее нагружении.

Способ осуществляется следующим образом.

Вырезают два образца вдоль образующей трубы на всю толщину ее стенки, первый образец испытывают на растяже- ние до разрушения, а второй — помещают между вкладышами и накладными пластинами, которые стягивают подпружиненными болтами. Параметры пружин подбирают 7Io эмпирическим зависимостям с учетом конструктивно-геометрических параметров трубы и результатов испытания первого образца, нагружаемого без накладных пластин.

Затем образец в сборе с накладными пластинами помещают в губки испытательной машины и проводят испытания на статическое растяжение до разрушения. При испытании записывают диаграмму усилия - перемещения.

l3796B7

Суммарная жесткость С = 4С „ и суммарное усилие поджатия P„„

= 4Р„,„, „,. Когда образец вырезают из иной конструкции, являющейся соединением иных элементов, усилие и жесткость упругих элементов могут принимать другие значения для приближения условий деформирования образца к эксплуатационным условиям конструкции. формулаиэобретения

I. Способ определения механических характеристик сварного, паяного или клеевого соединения элементов на ус, заключающийся в том, что из соединенных швом элементов вырезают образец для испытания на растяжение и растягивают его вдоль оси до разрушения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем устранения искажений, связанных с относительным сдвигом кромок, вырезают идентичный первому второй образец, поджимают его с обеих сторон в направлении толщины образца упругими элементами, жесткость и усилие поджатия которых назначают с учетом механических характеристик материала шва, размеров образца и результатов испытания первого образца, и проводят его испытание на растяжение, по результатам которого судят о механическиххарактеристиках соединения.

Е S/D

1,6(Ь - " ) t S, С = 101

3й

20 мсфк с где Е и

- модуль упругости и предел прочности материала шва; — разрушающее напряжение первого образца, усредненное по его сечению; — ширина и толщина образца;

- диаметр трубы.

S u

2. Способ по п.l, о т л и ч а юlp ш и и с я тем, что, с целью повышения достоверности путем приближения условий деформирования образца сварного соединения труб к зксплуатациI онным, суммарную жесткость упругих элементов С и максимальное усилие поджатия P „„, определяют из соотно шений

) 379687

Составитель Д.Поспелов

Техред Л.Сердюкова

Корректор М,Максимипинед

Редактор И.Куала

Заказ 974/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,