Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С МЯГКИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

Полный текст:

Аннотация

Исследовано влияние структурно-механической неоднородности сварных соединений на характеристики несущей способности сталей повышенной прочности классов К52 (марок 09Г2С и 17Г1СУ), К56 (09Г2ФБ), К66 (10ХСНД) и К70 (10Г2ФБЮ). Определена топография механической неоднородности сварных элементов при наличии в них мягких прослоек в области шва и (или) околошовной зоны, диапазон относительной толщины которых варьируется от 0,6 до 0,8. Доказано, что мягкие прослойки в сварных соединениях вызывают снижение показателей прочности до 30 %, а удельной работы разрушения до 50 %. На примере натурных испытаний сварных элементов штуцерных узлов оценено влияние механической неоднородности на сопротивление разрушению при воздействии коррозионно-активных нефтепродуктов. Показано повышение скорости коррозии и значительное снижение показателей пластичности для металла мягкой прослойки (околошовной зоны) по сравнению с основным металлом на всем сроке эксплуатации.

Также выявлено существенное снижение показателей вязкости разрушения по мере наработки, которое особенно интенсивно проявлялось в течение первых трех лет эксплуатации. Оценено воздействие термоциклической обработки на механическую неоднородность и показатели сопротивления разрушению сварных элементов. Выполнена количественная оценка влияния термической обработки на живучесть сварных элементов конструкций как способность противостоять разрушению в присутствии повреждений. Анализ результатов испытаний на статическую и циклическую трещиностойкость позволил определить предельные размеры повреждений и остаточный ресурс сварных элементов, а также проанализировать их изменение после термообработки. Показана трансформация характера напряженно-деформированного состояния при проведении термоциклической обработки.

Об авторах

Людмила Сергеевна Диньмухаметова
Орский филиал Самарского государственного университета путей сообщения, Орск
Россия

кандидат технических наук, заведующий лабораториями



Екатерина Васильевна Пояркова
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Машиноведение»



Список литературы

1. Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. М.: Машиностроение, 1996. 576 с.

2. Махутов Н.А., Митрофанов Н.В., Барышов С.Н. Оценка сопротивления разрушению и продление ресурса безопасной эксплуатации оборудования, эксплуатируемого в Н2S-содержащих средах // Прочность и разрушение материалов и конструкций: материалы V междунар. науч. конф. Т. 2. Оренбург, 2008. С. 5–21.

3. Шахматов М.В., Шахматов Д.М. Прочность механически неоднородных сварных соединений. Челябинск: Сварка и Контроль, 2009. 223 с.

4. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Н.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. 488 с.

5. Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Влияние механической неоднородности на предельную несущую способность сварных соединений из сталей повышенной прочности // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 6. С. 160–163.

6. Шахматов Д.М., Шахматов М.В., Усманова Е.А. Особенности определения прочности механически неоднородных сварных соединений по результатам испытания вырезаемых из них образцов // Сварка и диагностика. 2012. № 2. С. 9–12.

7. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М.: Стандартинформ, 2007. 66 с.

8. ГОСТ 14771–76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Стандартинформ, 2007. 37 с.

9. ГОСТ 25506–85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний материалов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Стандартинформ, 1986. 66 с.

10. Федюкин В.К., Смагоринский М.Е. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 255 с.

11. Кузеев И.Р., Пояркова Е.В., Диньмухаметова Л.С. Эволюция градиентных структурно-механических состояний сварных соединений при термоциклическом воздействии // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2011. № 1. С. 254–267.

12. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безо-пасность. Ч. 2. Обоснование ресурса и безопасности. Новосибирск: Наука, 2005. 610 с.

13. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безо-пасность. Ч. 1. Критерии прочности и ресурса. Новосибирск: Наука, 2005. 493 с.

14. Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Применение магнитных методов при контроле качества сварных конструкций из сталей повышенной прочности // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2012. № 4. С. 352–360.

15. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980. 354 с.

16. Пономаренко Д.В., Сюкасев Г.М. Механизм возникновения сварочных напряжений и деформаций. М.: УГТУ-УПИ, 2010. 46 с.

17. Dinmukhametova L.S., Poyarkova E.V. The application of magnetic methods at the quality control of welded designs made from increased durability steel // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2012. № 4. С. 361–369.

18. Методические указания по проведению анализа риска опасных произ-водственных объектов: РД 03-418-01. М.: Промбезопасность, 2001. 35 с.

19. Стеклов О.И. Мониторинг и прогноз ресурса сварных конструкций с учетом их старения и коррозии // Сварочное производство. 1997. № 1. С. 16–22.

20. Кузеев И. Р., Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е. В. Прогнозирование безопасности эксплуатации сварных конструкций в условиях нефтесодержащих сред // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2011. № 6. С. 254–262.

21. Методика оценки потенциальной опасности и остаточного ресурса трубопроводов, имеющих коррозионные поражения и несплошности в сварных швах и основном металле, выявленные при внутритрубной дефектоскопии: СТО 0-13-28-2006. М.: ВНИИнефтемаш, 2006. 65 с.

22. Куркин С.А., Лавряков Ю.Ю. Оценка работоспособности стыковых сварных соединений при наличии несквозных дефектов // Заводская лаборатория. 1981. № 4. С. 66–70.


Рецензия

Для цитирования:


Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. ВЛИЯНИЕ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С МЯГКИМИ ПРОСЛОЙКАМИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2015;1(2):36-41.

For citation:


Dinmukhametova L.S., Poyarkova E.V. THE INFLUENCE OF THERMAL CYCLIC TREATMENT ON THE SERVICE DURABILITY OF WELDED ELEMENTS WITH SOFT INTERLAYER. Frontier Materials & Technologies. 2015;1(2):36-41. (In Russ.)

Просмотров: 6


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)