Файл: Хрупкие разрушения сварных конструкций..pdf

Методы испытаний

Испытания были разделены на две группы: обычные испы­ тания на малых .образцах (а—г) и испытания широких пластин (д—з). Типы образцов и критерии для определения переходной температуры при испытаниях, результаты которых помещены в табл. 2, были следующие:

а) Испытания образцов с Ѵ-образным надрезом по Шарпи.

Критерии для переходной температуры были следующие: поло­ вина максимальной ударной вязкости — ѵ Т ге \ 50% вязкой части

б) Испытания образцов с выдавленным надрезом по Шарпи.

Переходную температуру определяли по наличию 50% вязкой части излома — pTrs.

в) Испытания образцов с U-образным надрезом глубиной

2 мм. Критерии для переходной температуры были такие: удар­

2uTrd\ ударная вязкость в кгс-м/см2 при 0°С — 2и£о при —46°С— 2u£ - 46- Критерии в случае испытания образцов по Ван дер Веену с надрезом глубиной 3 или 8 мм и испытания падающим гру­ зом были рассмотрены в предыдущих разделах этой главы.

г) Испытания образиов с инициирующим выдавленным над­ резом. Критерием служила температура, при которой длина хру­ пкой трещины (начавшейся от надреза при ударе клина без при­ ложения растягивающего усилия) была равна 50 мм, Т5.

д) Испытания широких пластин, надрезанных после сварки.

За критерий была взята температура, при которой напряжение было равно половине предела текучести (по кривой температур­ ной зависимости критического напряжения для полного односта­ дийного разрушения), Г«.

е) Испытания по «Esso» на образцах с равномерной темпе­ ратурой. Эти испытания проводились только на стали группы основного металла. За переходную температуру принимали тем­ пературу, при которой напряжение было равно половине предела текучести (по кривой температурной зависимости критического напряжения, при котором хрупкая трещина не инициирует­ ся), Тпі.

ж) Испытания с двойным растяжением на образцах с равно­ мерной температурой. Этот метод дает такие же результаты, что и испытания по Робертсону с «изотермическим» образцом. За критерий была взята температура, при которой напряжение рав­ но половине предела текучести (по кривой температурной зави­ симости критического напряжения для остановки хрупкой трещи­ ны, развившейся на короткое расстояние) Тат.

286

з) Испытания с двойным растяжением на образцах с гради­ ентом температуры. Критерием служила температура, при кото­ рой напряжение равно половине предела текучести (по кривой температурной зависимости критического напряжения для оста­ новки хрупкой трещины, развившейся на большое расстоя­ ние), Таа-

Результаты испытаний

Значения переходной температуры, полученные при различ­ ных испытаниях, сведены в табл. 2. На рис. 22—26 показаны ти­

На рис. 22 показана корреляция между критической темпера­ турой Thі возникновения трещины при испытании широких плас­ тин, надрезанных после сварки, и переходной температурой, со­ ответствующей ударной вязкости 2,1 кгс-м при испытании образ­ цов с Ѵ-образным надрезом по Шарли. Можно видеть, что ко­ эффициент корреляции для объединенной группы значений для основного и наплавленного металлов больше, чем для каждой группы в отдельности. Стандартная (среднеквадратичная) ошиб-

287

288

ка S E д л я объединенной группы равна 2 2 , 8 ° С. Следовательно, температура Г«, которая считается одним из лучших критериев, характеризующих возникновение хрупкого разрушения от низ­ ких напряжений в присутствии остаточных напряжений, очень хо­ рошо коррелирует с переходной температурой, соответствующей ударной вязкости 2,1 кге • м образцов с Ѵ-образным надрезом по Шарли.

лучших критериев «невозникновения» хрупких трещин, как вид­ но из рис. 23, трудно рассчитать с достаточной точностью по кри­ териям, принятым при испытаниях на малых образцах.

На рис. 24 показана корреляция между температурой оста­ новки трещины Таа , определяемой при испытании на двойное растяжение образцов с градиентом температуры, и переходной температурой, определяемой при испытании на ударную вяз­ кость образцов с выдавленным надрезом. Стандартная ошибка

остановки трещины при двойном растяжении образцов с гради­ ентом температуры Тав , которая считается одним из лучших критериев остановки трещины, удовлетворительно коррелирует с переходной температурой pTrsl, определяемой по ударной вяз­ кости образцов с выдавленным надрезом.

Корреляция между температурой остановки трещины Таа,

в испытаниях с падающим грузом по методу NRL, показана на рис. 25. Стандартная ошибка S E равна 14,8°С. Отсюда был сде­ лан вывод, что температура NDT (при испытании с падающим грузом по методу NRL) достаточно точно характеризует условия остановки хрупкой трещины.

Очень хорошая корреляция существует между температурой Та0 (метод двойного растяжения) и температурой Г5, опреде­ ляемой при испытании образцов с выдавленным надрезом, ини­ циирующим трещину (см. рис. 26).

Таким образом, можно заключить, что корреляция между ре­ зультатами испытаний широких пластин и малых образцов во многих случаях может быть очень хорошо описана линейными уравнениями указанного на рис. 22—26 типа.

Фили и др. [35] установили корреляцию (риф. 27) между пе­

290