RU2485483C1 - Способ оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений - Google Patents
Способ оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485483C1 RU2485483C1 RU2012100593A RU2012100593A RU2485483C1 RU 2485483 C1 RU2485483 C1 RU 2485483C1 RU 2012100593 A RU2012100593 A RU 2012100593A RU 2012100593 A RU2012100593 A RU 2012100593A RU 2485483 C1 RU2485483 C1 RU 2485483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fatigue
- dependence
- individual
- resistance
- cycles
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 title claims abstract description 10
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 claims abstract description 8
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 claims abstract description 8
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L MgCl2 Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 208000001285 Stress Fractures Diseases 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам оценки работоспособности сварных соединений в условиях одновременного воздействия циклических нагрузок и коррозионных сред, и может быть использовано для решения научно-исследовательских задач. Сущность: осуществляют определение параметров индивидуальной кривой усталости по единому степенному уравнению, описывающему зависимость числа циклов до разрушения от максимального напряжения цикла, для условий испытания на воздухе и в коррозионной среде, по разности которых оценивают сопротивление коррозионной усталости. Для определения параметров индивидуальной кривой усталости строят зависимость длины усталостной трещины от числа циклов нагружения, выделяют прямолинейный участок зависимости, по которому определяют число циклов нагружения, соответствующих условиям стабильного роста усталостной трещины. Технический результат: возможность проводить сравнительный анализ сварных соединений различного структурного состава на базе малообразцовых испытаний. 5 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам оценки работоспособности сварных соединений в условиях одновременного воздействия циклических нагрузок и коррозионных сред, и может быть использовано для решения научно-исследовательских задач.
При эксплуатации сварных соединений в условиях одновременного воздействия коррозионных сред и циклических нагрузок на участках сварных соединений с пониженной пластичностью зарождаются коррозионно-усталостные трещины. Для сравнительной оценки влияния различных факторов (структурный состав различных зон сварных соединений, величина напряжений, частота нагружения, состав агрессивной среды) на сопротивление коррозионной усталости наиболее перспективными представляются методы малообразцовых испытаний.
Известен способ испытания материалов на усталость, заключающийся в том, что одну партию образцов материала нагружают от уровня напряжения выше предела выносливости материала при различных скоростях роста напряжений, одна из которых равна нулю, а другую - при одинаковых скоростях роста напряжений от уровня, не превышающего предел выносливости [патент РФ №2017115 от 30.07.1994 г.].
Недостатком известного способа является то, что форсированный способ нагружения при испытании не отражает всех особенностей реальной эксплуатации при коррозионно-усталостном нагружении.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ оценки сопротивления коррозионной усталости материалов, основанный на определении индивидуальных характеристик сопротивления коррозионной усталости путем построения кривых усталости по степенному уравнению
где σ и N - текущие напряжение и число циклов до разрушения;
m и С - параметры кривой усталости.
Сокращение общего времени испытания может быть достигнуто за счет уменьшения количества опытов при использовании прямолинейной зависимости между параметрами уравнения (1)
где a и b - коэффициенты, характеризующую конкретную среду [Олейник Н.В., Магденко А.Н., Скляр С.П. Сопротивление усталости материалов и деталей машин в коррозионных средах. - Киев: Наукова думка, 1987]. Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, - определение параметров индивидуальной кривой усталости по степенному уравнению, описывающему зависимость числа циклов до разрушения от максимального напряжения цикла, для условий испытания на воздухе и в коррозионной среде, по разности которых оценивают сопротивление коррозионной усталости.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является ограниченность области применения только оценкой свойств основного металла.
Задачей изобретения является разработка способа оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений, позволяющего проводить сравнительный анализ сварных соединений различного структурного состава на базе малообразцовых испытаний.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений, включающем определение параметров индивидуальной кривой усталости по единому степенному уравнению, описывающему зависимость числа циклов до разрушения от максимального напряжения цикла, для условий испытания на воздухе и в коррозионной среде, по разности которых оценивают сопротивление коррозионной усталости, для определения параметров индивидуальной кривой усталости строят зависимость длины усталостной трещины от числа циклов нагружения, выделяют прямолинейный участок зависимости, по которому определяют число циклов нагружения, соответствующих условиям стабильного роста усталостной трещины.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - для определения параметров индивидуальной кривой усталости строят зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения, выделяют прямолинейный участок зависимости, по которому определяют число циклов нагружения, соответствующих условиям стабильного роста усталостной трещины.
В основе предлагаемого изобретения лежит метод испытания на усталостный изгиб, при котором в процессе нагружения строят зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения; по зависимости определяют размеры участка стабильного роста усталостной трещины и число циклов, соответствующих распространению трещины в пределах этого участка; далее аппроксимируют зависимость числа циклов от напряжений по степенному уравнению.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения;
на фиг.2 - участки стабильного роста усталостной трещины зависимостей длины усталостной трещины от числа циклов нагружения, соответствующих различным условиям нагружения;
на фиг.3 - аппроксимация линейной зависимости 
;
на фиг.4 - построение индивидуальной кривой усталости на воздухе;
на фиг.5 - индивидуальные кривые усталости, соответствующие испытанию на воздухе (1) и в 3% водном растворе солей NaCl+MgCl (2).
Построение зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения - ключевой этап в определении параметров индивидуальной кривой усталости, позволяющий выделить характерные участки усталостного излома, поскольку одни участки образуются стабильно под действием нормальных напряжений, и число циклов, соответствующих распространению трещины в пределах этого участка, подходит для обработки по уравнению (1), а другие - распространяются нестабильно, в условиях сложнонапряженного состояния.
Алгоритм зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения и обработки ее характерных участков иллюстрируется изображениями, представленными на фиг.1-2. В процессе нагружения образца фиксируется зависимость длины растущей трещины от числа циклов нагружения (фиг.1), на ней выделяется участок прямолинейной зависимости длины трещины от числа циклов нагружения (фиг.2), данные этого участка используют для построения индивидуальной кривой усталости.
Алгоритм построения индивидуальной кривой усталости и оценка сопротивления коррозионной усталости иллюстрируется изображениями, представленными на фиг.3-5. Сначала результаты опытов аппроксимируют прямолинейной зависимостью (фиг.3)
и определяют значения коэффициентов k, b. Далее через коэффициенты уравнения (3) выражают параметры индивидуальной кривой усталости
и строят индивидуальную кривую усталости (фиг.4). По представленному алгоритму строят индивидуальные кривые усталости на воздухе и в коррозионной среде, по разности параметров которых оценивают сопротивление коррозионной усталости (фиг.5).
Claims (1)
- Способ оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений, включающий определение параметров индивидуальной кривой усталости по единому степенному уравнению, описывающему зависимость числа циклов до разрушения от максимального напряжения цикла, для условий испытания на воздухе и в коррозионной среде, по разности которых оценивают сопротивление коррозионной усталости, отличающийся тем, что для определения параметров индивидуальной кривой усталости строят зависимость длины усталостной трещины от числа циклов нагружения, выделяют прямолинейный участок зависимости, по которому определяют число циклов нагружения, соответствующих условиям стабильного роста усталостной трещины.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2485483C1 true RU2485483C1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680493A (zh) * | 2016-04-29 | 2018-10-19 | 天津大学 | 金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀电流密度的测定方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680493A (zh) * | 2016-04-29 | 2018-10-19 | 天津大学 | 金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀电流密度的测定方法 |
| CN108918407A (zh) * | 2016-04-29 | 2018-11-30 | 天津大学 | 金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀速度的测定方法 |
| CN108918407B (zh) * | 2016-04-29 | 2020-07-17 | 天津大学 | 金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀速度的测定方法 |
| CN108680493B (zh) * | 2016-04-29 | 2020-07-17 | 天津大学 | 金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀电流密度的测定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5445727B1 (ja) | 部品の破壊評価装置、部品の破壊評価方法、及びコンピュータプログラム | |
| Ranganathan et al. | Fatigue crack initiation at a notch | |
| Masoud et al. | Evaluation of corrosion activity in FRP repaired RC beams | |
| CN106844901B (zh) | 一种基于多因素融合修正的结构件剩余强度评估方法 | |
| JP2011220331A5 (ru) | ||
| JP6197391B2 (ja) | 構造物の疲労寿命評価方法 | |
| JP5278245B2 (ja) | 鉄筋コンクリートの寿命評価方法及び装置 | |
| Jiang et al. | Influence of compression fatigue on chloride threshold value for the corrosion of steels in simulated concrete pore | |
| McMurtrey et al. | Fracture mechanics modelling of constant and variable amplitude fatigue behaviour of field corroded 7075‐T6511 aluminium | |
| JP2013096862A (ja) | き裂進展挙動予測方法 | |
| JP2013019841A (ja) | 構造物の欠陥評価方法 | |
| RU2485483C1 (ru) | Способ оценки сопротивления коррозионной усталости сварных соединений | |
| JP2018204949A (ja) | 鋼材の耐水素脆化特性評価方法 | |
| Härkegård et al. | Growth of naturally initiated fatigue cracks in ferritic gas turbine rotor steels | |
| Yusa et al. | Four-terminal measurement of the distribution of electrical resistance across stress corrosion cracking | |
| Harlow | Low cycle fatigue: probability and statistical modeling of fatigue life | |
| Patil et al. | Performance evaluation of accelerated corrosion techniques using electrochemical measurements and acoustic emission parameters | |
| Scala et al. | Corrosion fatigue on 2024T3 and 6056T4 aluminum alloys | |
| JP2022054788A (ja) | 疲労試験システムおよび疲労検査システムならびに試験解析プログラムおよび検査解析プログラム | |
| Wang et al. | Stochastic Modeling of Corroded Surface Features of Structural Steel Under Sulfate Attack | |
| Schreiber et al. | A fatigue life assessment of aircraft alloys using fractal analysis in combination with eddy current testing | |
| RU2582231C1 (ru) | Способ испытания на сульфидное растрескивание металла электросварных и бесшовных труб | |
| JP2007108095A (ja) | 中性子照射部材診断方法および中性子照射部材診断装置 | |
| Naik et al. | Vibration Analysis of a Cracked Beam Using Various Techniques-A Review | |
| Bonzom et al. | Optical and chemical monitoring during foil penetration experiments to study intergranular corrosion in AA2024 |