În industria chimică modernă, se utilizează tot mai mult vase cilindrice de presiune înaltă. Tensiunile reziduale de sudare în cusăturile circumferențiale ale acestor vase ating valori semnificative și reprezintă un mare pericol pentru proiectare, prin urmare ar trebui să li se acorde o atenție deosebită diminuării acestor solicitări în pregătirea vaselor. Există mai multe modalități de a rezolva problema, dintre care una este încercarea la presiune a vaselor prin presiune internă. Diferă în simplitatea tehnologică și are o serie de avantaje semnificative față de alte metode. Cu toate acestea, reducerea tensiunilor reziduale, cum ar fi aceasta, implică deformarea plastică a întregii structuri ca întreg sau a elementelor sale individuale, care, în anumite condiții, pot afecta în mod nefavorabil operabilitatea structurii în timpul funcționării.
In aceasta lucrare am stabilit și validat experimental dependența estimată HN pentru determinarea valorilor presiunii opres-bel și efortul la curgere a cusăturilor de material, care asigură respectarea deplină (grosimea medie a peretelui) îndepărtarea reziduale stress-TION în cordoanelor inelare, fără a introduce concentrație de metal de bază tru într-o stare de plastic, adică. e., practic, reduce la minim e a efectelor nedorite ale creț.
După cum se știe [1], valoarea medie a tensiunii reduse în peretele părții cilindrice a vasului când presiunea sa este presată în faza elastică de deformare conform teoriei Huber-Mises-Genka este egală cu
Unde Ropr - presiunea internă de criptare; R, r - raza exterioară și interioară a vasului.
Pentru a elimina complet solicitările reziduale, este necesar ca în starea încărcată grosimea medie a peretelui valorii de tensiune în îmbinare să fie de aceeași mărime.
În cazul în care materialul de cusătură este perfect elastic-plastic
tensiunile din cusătură nu depășesc sttsh. Înlocuind omul în exprimare
(1) și rezolvarea expresiei (1) cu privire la p0pr> obținem
unde p este coeficientul de grosime determinat de raportul B / r.
Pentru ca metalul de bază să funcționeze în stadiul elastic de deformare, efortul pe peretele interior al vasului (ca cel mai încărcat) nu trebuie să depășească st0. Prin urmare, presiunea maximă a presiunii de strângere va fi
Comparând formulele (2) și (3), se observă că pentru a îndepărta complet tensiunile reziduale din cusătură inelară realizată din material elastoplastic ideal, este necesar ca ne-egalitatea
Cu toate acestea, atunci când materialul de sudură este deformat, cantitatea Opp) nu este cunoscută. Deformarea relativă a materialului cusăturii Eudwish care corespunde acestei stresări poate fi determinată de următoarea relație:
epr = 2 (1 | p,) (R) ^ (®<ш Ёгш)2 4- (Єгш Ё2Ш)2 ->- (2)
unde p, n este coeficientul de deformare transversală pentru stadiul de plastic al deformării materialului cusăturii, este 0,5; Є (Ш, єгщ, є2Ш - deformații relative, radiale și axiale ale materialului cusăturii.
Din moment ce stresul în cusătură pe întreaga grosime a peretelui depășește puțin Stm, atunci în calcule se pot folosi valorile medii ale deformării de-a lungul grosimii peretelui. Abaterile de tensiune de la valorile medii, maximul pe suprafețele interioare și exterioare ale cusăturii, practic nu afectează rezultatele calculului.
În expresia (4) e (br include mai multe compoziții - guvernare După cum se știe, după sudarea în metalul sudat cu tulpina de tracțiune reziduală Tensiunile reziduale corespunzătoare dau naștere la o comprimare reziduală de deformare-tiile adiacente zonelor de coasere... în procesul de încărcare a containerului atunci când presiunea internă în cazul metalelor zone prezență de stres comprimat sudură pre lângă cusătură duce la accelerarea deformare-rennomu-le. de aceea, circulară cusătură totală deformare infor sub sarcină poate fi considerată constând din tr . Ex stavlyayuschih co-acțiunea presiunii interne (tulpina de metal de bază miză-tsevoy corespunzătoare) tensiunii reziduale în sudură, sudura deformarea preferențială datorită prezenței zonelor adiacente de compresie.
Deformarea radială relativă a cusăturii este constituită din componenta din acțiunea tensiunilor reziduale din cusătura și compoziția -
Aceasta este determinată de expresia - ^ -, unde u este o creștere
Raza cojii de pe cusătură.
După realizarea vasului, eforturile reziduale din cusăturile circumferențiale sunt aproape de atmosferă, astfel încât materialul de sudură se deformează plastic atunci când vasele sunt încărcate cu presiune internă. În consecință, deformările relative axiale ale cusăturii pot fi determinate de dependență
Fig. i. Nomograma dependenței rezistenței la încovoiere a materialului principal pe tensiunea medie în cusătura:
1-P = 1,1; B - 3 = 1,2; 3 - 0 = 1,3; 4 - 0 = 1,4; Sunt # 9632; P = 1,5.
Prin modificarea cantităților <гт0, сттш и р в практически целесообразных и допустимых пределах и принимая Е = 2,1 • 105 МПа, а X = 0,5, построим номограммы зависимости ато от Єощіш (рис. 1), с помощью которых легко рассчитать давление опрессовки, обеспечивающее полное снятие остаточных сварочных напряжений в кольцевых швах.
Metoda de determinare a urmelor de presiune asupra încrețire exemplu Num-lennom. Să presupunem că pentru un vas de presiune punct de randament definit al stto metal primar = 520 MPa, rezistența la curgere a materialului din cusăturile inelar = 364 MPa și un coeficient de gros - vas stennosti p = 1,24. Să determinăm presiunea testului de presiune. Rețineți că calculul va fi valabil numai dacă
În acest caz, această cerință este îndeplinită.
Definiți valoarea raportului _} 2) este egal cu 1,43.
Multiplicând 1,43 per atsh = 300 MPa și la = 400 MPa (364 MPa la următoarele valori mai mari sau mai mici sttsh), am Stto = 428,6 MPa și aproximativ $ = 571.4 MPa.
In valoarea nomogramă a $ = 428,6 MPa pentru a amâna linia corespunzătoare ott - 300 MPa și p = 1,24 (punctul A), și 0pentru = 571.4 MPa - Otsh = 400 MPa și | 3 = 1,24 (punctul B). Abscisa punctului de intersecție al segmentului AB si stto ordonata = 520 MPa determina valoarea dorită w ^ Esprit.
Din diagrama de întindere a materialului cusăturii a = / (e), găsim magnitudinea stresului a ^ npV corespunzător e ^ w. Apoi presiunea
Rețineți că nomogramele sunt construite pentru o valoare constantă a lățimii relative a cusăturii% = 0,5. Odată cu schimbarea în%, cantitatea T va varia de asemenea nesemnificativ. Deoarece, odată cu creșterea X,
0,8 sau o scădere a acesteia la 0,2, valoarea eopresei variază în limita sfc6%.
Metoda de calcul a presiunilor ondulare a fost testată în laborator testează eșantionul cilindric tubular de joasă - și oțel srednelegirovannoj cu îmbinări inelare sudate în V - în formă de electrozi de tip butchering E42A-F de brand Y EI 13/45 (. Figura 2, p 1.) Și electrozi de tip E70-F-1 și mărcile ANP-2 ANP (Fig. 2, n. 2). Caracteristicile mecanice ale metalului de bază și a cusăturii metalice sunt prezentate în Tabelul. 1.
th metal <;
Dintr-o comparație a puterii de curgere a materialelor rezultă faptul că condiția pentru îndepărtarea completă a tensiunilor reziduale în timpul lucrului elastic al suportului de bază,
numai pentru cusături. sudate
electrozi de tipul E42A-F marca SSSI 13/45.
Pentru a îndepărta solicitările reziduale, s-au străpuns 10 îmbinări (șapte moale și trei echiprobabile). În Fig. 3a prezintă distribuția tensiunilor reziduale inelare
Tabelul I. Proprietățile mecanice ale îmbinărilor sudate
în zona de putere egală și cusături moi după sudură, și Fig. 3b - diagrama tensiune inelară în mod egal puternic și moale după sertizare cusături. După cum se poate observa (Fig. 3), nu a modificat tensiunile inelului sertizat în putere egală și semnificativ redusă de tensiune în cusături moi. Într-un cusături moale inelar rezidual de stres-zheniya după sertizare a fost mai mare decât în celelalte - sunt egale, iar pivotul de bază de mai jos 0. Acest lucru se datorează faptului că, în primul caz de formare la presiune EFECTIV-mecanice din motive tehnice, sa dovedit mai jos. în al doilea - este egal, iar în al treilea - deasupra cel calculat.
Fig. 3. Distribuția tensiunilor reziduale inelare în zona îmbinărilor la fel de puternice (1) și moi (2) după sudare și crimpare.
Tensiunile reziduale axiale după sudare în îmbinări moi și la fel de puternice au ajuns la 160 MPa și nu s-au înregistrat modificări semnificative după testul de presiune.
În două cusături, tensiunile reziduale ale inelului din metalul de sudură au fost negative, ceea ce este cazul atunci când sudăm oțeluri medii aliate cu electrozi de compoziție similară.
Pentru a determina alegerea corectă a valorilor presiunii calculate vasele de ondulare suturilor inelare moi cf. Valis-calculat și valorile experimentale ale tensiunilor exacte reduse-Ost în cusături moi după sertizare mostre (tabelul. 2). Abaterile maxime de tensiune nu au depășit 7,5%.
Astfel, prezenta metodă permite determinarea vasului de presiune cu cusături ușoare inel de sertizare atunci când anumite limite ale materialului de sutura fluidității și metalul de bază și un co-coeficient cu pereți groși partea cilindrică a recipientului. calcul
Este valabil dacă relația este satisfăcută.
Atunci când se presează vasele cu presiune de proiectare în cusăturile inelare, este posibilă îndepărtarea completă a tensiunilor reziduale ale grosimii medii a peretelui.
Datorită construcției de producție perspective mari chimie-ically în zonele cu climă rece, precum și pe baza caracteristicilor RSVD ciclul procesului de fabricație, estimează proprietățile de viscozitate unică și rezistență la polițiști cu elemente de fractură fragile ...
Pentru a determina starea de stres-tulpina de set-gosloynoy sudat peretele vasului cauzată atât leniem internă oferind-și impactul concentrat, impulsuri, j vânt seismice, pe termen scurt, de mare intensitate și dinamica, forțele iCal mașinile de operare, este necesar să se ia în considerare ...
Una dintre principalele cerințe pentru materialele de sudură în fabricarea carcaselor de înaltă presiune a fost asigurarea rezistenței metalului de sudură și a metalelor de bază. Cu creșterea rezistenței oțelurilor utilizate ca principală ...
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: