Тріщиностійкість однорідних і неоднорідних стикових зварних з’єднань

Abstract

Описано методики оцінки міцності стикових зварних з’єднань за тріщиностійкістю шляхом осьового розтягу малогабаритних циліндричних зразків із кільцевою тріщиною і триточкового згину балкових зразків із боковою тріщиною, що ініційовані в низько- або середньо- міцних наплавках, уварених у високоміцні основи цих зразків. Детально досліджено пришовну ділянку стикового зварного з’єднання, де виявлено найменшу тріщиностійкість металу зони сплавлення і найбільшу - вихідного матеріалу незалежно від типу випробувальних зразків. Метали шва і зони термічного впливу мають більші значення тріщиностійкості, аніж зона сплавлення, і менші порівняно з вихідним матеріалом. На прикладі осьового розтягу трубчастого зразка з внутрішньою кільцевою тріщиною в наплавці досліджено тріщиностійкість для семи варіантів неоднорідних зварних з’єднань в залежності від впливу режимів термічної обробки сталей: 35 і Ст. 3 після нормалізації, 09Г2С, 20Х і 30ХГСА після гартування та середнього відпуску і нормалізації.

Описаны методики оценки прочности стыковых сварных соединений по трещиностойкости путем осевого растяжения малогабаритных цилиндрических образцов с кольцевой трещиной и трьохточечного изгиба балочных образцов с боковой трещиной, которые инициированы в низко- или среднепрочных наплавках, вваренных у высокопрочные основы образцов. Детально исследовано пришовный участок стыкового сварного соединения, где обнаружено, что металл зоны сплавления имеет наименьшую трещиностойкость, исходный материал независимо от типа испытуемых образцов - наибольшую. Значения трещиностойкости металлов шва и зоны термического влияния по сравнению с таковыми зоны сплавления больше, а по сравнению с исходным материалом - меньше. На примере осевого растяжения трубчастого образца с внутренней кольцевой трещиной в наплавке исследована трещиностойкость для семи вариантов неоднородных сварных соединений в зависимости от влияния режимов термической обработки сталей: 35 и Ст. 3 после нормализации, 09Г2С, 20Х и 30ХГСА после закалки, среднего отпуска и нормализации.

We describe the strength evaluation techniques for butt welded joints by crack resistance crite­rion. These techniques are based on results of tensile loading of small cylindrical specimens with a circum ferential crack and three point bending loading of cantilever beam specimens with an edge crack. Cracks of both types are ini­tiated in low or medium strength weld deposi­tions welded into the high-strength bases of the above specimens. We provide a detailed study of the weld adjoining area of butt welded joints, where the fusion zone metal shows the lowest level of crack resistance, while the ini­ tial metal the highest one, irrespective of the type of loading. Crack resistance parameters of metals of the weld and the heat-affected zone are higher, than those of the fusion zone, but lower than those of the initial metal. Using the results of axial loading of tube-shaped speci­ men with an internal circumferential crack in weld deposition, we study crack resistance of nonuniform buttwelded joints for seven cases, differing by materials and heat treatment re­ gimes: steel 35, steel 3 after normalization, steels 09G2S, 20Kh, and 30KhGSA after hard­ening, medium-temperature tempering, and nor­malization.