Расчетный анализ развития внутренних напряжений в сварных соединениях из теплоустойчивых сталей типа 15Х2НМФА

Проведенные исследования показали удовлетворительное совпаде-

ние экспериментального и расчетного распределений остаточных на-

пряжений. Экспериментальное исследование распределения продоль-

ной составляющей остаточных сварочных напряжений проводили ме-

тодом Н.В. Калакуцкого. Применялась механическая резка стыкового

сварного соединения на отдельные полосы, длина мерительной базы

составляла 5 см.

В заключение необходимо отметить, что изучение процесса обра-

зования и развития сварочных деформаций и напряжений в сварных

соединениях теплоустойчивых сталей позволяет решить актуальную

задачу повышения сопротивляемости этих сталей хрупким разруше-

ниям, в том числе и РПН. Проведенный расчетный анализ показал,

что исследования условий образования разрушения данного вида не-

обходимо проводить либо на жестких технологических пробах, либо

использовать внешнее воздействие, если используются для испыта-

ний малогабаритные сварные образцы. Внешнее воздействие можно

осуществлять как за счет наложения подгружающих валиков, так и за

счет приложения внешней силы. Развитие деформации ползучести в

результате действия дополнительных сил в совокупности с другими

процессами [7], развивающимися при повторном нагреве, позволит

воспроизвести данный вид разрушения и изучить его особенности.

Выводы.

1. Расчетный анализ позволил установить характер раз-

вития внутренних сварочных деформаций и напряжений при сварке

пластин из теплоустойчивых сталей типа 15Х2НМФА.

2. Показано, что на кинетику развития сварочных напряжений в от-

дельных зонах сварного соединения существенное влияние оказывает

жесткость сварного соединения (ширина пластины).

3. Значение и знак остаточных напряжений в закаленной зоне при

сварке теплоустойчивых сталей определяется жесткостью сварного уз-

ла. Расчетным путем показано, что существует критический уровень

жесткости сварного соединения из теплоустойчивых сталей, ниже ко-

торого в наиболее опасной зоне в отношении образования РПН разви-

ваются сжимающие внутренние напряжения.

4. Показано удовлетворительное совпадение расчетных и экспери-

ментальных данных по распределению продольных остаточных на-

пряжений в пластинах из теплоустойчивой стали типа 15Х2НМФА.

ЛИТЕРАТУРА

Земзин В.Н.

Шрон Р.З.

Термическая обработка и свойства сварных соединений.

Л.: Машиностроение, 1978. 367 с.

Зубченко А.С.

Федоров А.В.

Суслова Е.А.

Исследование влияния повторного

нагрева на упрочнение и растрескивание сварных соединений перлитных сталей

// Сварка и диагностика. 2009. № 4. С. 2–5.

Макаров Э.Л.

Якушин Б.Ф.

Теория свариваемости сталей и сплавов. М.: Изд-во

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 487 с.

140 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 4