Образец для испытаний сварных трубчатых соединений

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)542118 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 20.06.75 (21) 2147215/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания05.04.77 (51) М, Кл. - 6 01 К 1,оо

G 01 N 3 00 !/

/I В 23 К 28 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 620.174 — 620..175-621.791.019 (088. 8) (72) Авторы изобретения Ф. P. Куликов, Д. JI. Привен, А. С. Пономарев и Д. А. Мильштейн (71) Заявитель (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СВАРНЫХ ТРУБЧАТЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к исследованию прочности свойств сварных соединений и может найти широкое применение при испытаниях сварных соединений на изгиб и кручение.

Известны образцы для испытаний сварных сое- 5 динений, выполненные в виде пластин, вырезанных из предварительно наплавленной пластины, и обработанные механическим путем (1, 2).

Недостатком таких образцов является трудоемкость испытаний и непригодность результатов испы- 10 таний для трубчатых сварных конструкций.

Известен также образец, наиболее близкий к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (3), состоящий из двух сваренных между собой цилиндрических эле- 15 ментов. Однако такого тица образцы не обеспечивают статическую и усталостную равнопрочность по любому сечению соединений, работающих на изгиб и кручение.

Целью изобретения является создание свар- 0 ного трубчатого образца для испьпаний на знакопеременный изгиб и кручение, который позволил бы отработать оптимальн ло сварную конструкцию, работающую при циклических нагрузках и имеющую одинаковую равнопрочность зоны металла сварного шва и зоны галтельных переходов от конструктивного усиления шва к основному металлу, а также выбрать наиболее эффективный вид сварки и химический состав металла шва, которые обеспечивали бы высокую долговечность сварного соединения в целом.

Поставленная цель достигается тем, что цилиндрические элементы выполнены полыми и имеют в зоне стыка кольцевой выступ, наружный диаметр которого Д, = (1,01 — 1,2) Л и радиус галтельных переходов Впер = (0,1-0,7) Д,, где До — номинальный диаметр образца.

На чертеже представлен предлагаемый образец.

Образец 1 состоит из двух цилиндрических полых элементов, в которых выполнено усилие 2, сваренных между собой швом 3.

Усилие 2 выполняется в виде утолщения свариваемых кромок; данное усилие включает сварной шов 3 и околошовную зону и имеет галтельные переходы к номинальной толщине основного металла с различными радиусами Впер. Величича радиусов определяется по результатам испытаний заявляемого образца. Эти переходы также, как и металл сварного шва, являются концентратами напряже542118

Составитель Л. Назарова

Техред М. Ликович

Корректор T. Чаброва

Редактор Н. Вирко

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раустская наб., д. 4/5

Заказ 5957/28

Филиал ППП " Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ний, вызывающими разрушение детали в этих зонах при переменных нагрузках.

Задаваясь различными Япер, можно выполнять образцы с различными коэффициентами концентрации напряжений Кт для выбора размеров усилия б под сварочный шов, обеспечивающих равнопрочность по статическим и усталостным характеристикам в любом сечении соединения, работающего на изгиб и кручение. При этом Кт практически меняется в пределах Кт = 1,3-3, что достигается изменени- 1О ем Впер в пределах Rnep — — (0,1 -07)до.Усилениепод сварочный шов в виде ступенчатого цилиндрического утолщения с диаметром Д, выполняется в

/ вр. мдт. зависимости от тi = — — где G

Ф, вр. мат. вр. àва. предел прочности материала образца, а 0 вр. шва предел прочности материала сварного шва. Для различных материалов, способов сварки, флюсов и присадочных материалов Hi лежит в пределах

Д, = (1,01-1,2) Д,.

Образец позволяет проводить исследования статической и усталостной прочности сварных трубчатых соединений, выявить влияние величины радиусов перехода на усталостную прочность, разработать сварное соединение, равнопрочностное по статической и усталостной прочности, а также выявить влияние технологических факторов частоты поверхности, режимов сварки и термообработки.

Образец может быть выполнен односторонним и двусторонним.

Формула изобретения

Образец для испытаний сварных трубчатых соединений, например, на изгиб и кручение, состоящий из двух сваренных между собой цилиндрических элементов, отличающий ся тем, что,с целью обеспечения выбора оптимальной конструкпии, имеющей одинаковую равнопрочность зоны металла сварного шва и зоны галтельных переходов, и выбора наиболее эффективного вида сварки, цилиндрические элементы вьпголнены полыми и имеют в зоне стыка кольцевой выступ, наружный диаметр которого Д1= (1,01 — 1,2) Д о и радиус галтельных переходов Впер = (0,1 — 0,7) До, где До — номинальный диаметр образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. " Проектирование с учетом усталости" Хейвуд Машиностроение, 1969 r. стр. 42.

2. Ратнер "Разрушение при повторных нагрузках", Оборонгиз 1959 г., стр. 287.

3. M. Х. Шоршоров и др. "Испытания металлов на свариваемость" M. 1972 г,, стр. 204, фиг. 108— (прототип) .