SU1613282A1 - Method of testing alloys for tendency to form cold cracks - Google Patents

Method of testing alloys for tendency to form cold cracks Download PDF

Info

Publication number
SU1613282A1
SU1613282A1 SU884458123A SU4458123A SU1613282A1 SU 1613282 A1 SU1613282 A1 SU 1613282A1 SU 884458123 A SU884458123 A SU 884458123A SU 4458123 A SU4458123 A SU 4458123A SU 1613282 A1 SU1613282 A1 SU 1613282A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
welding
tendency
cold cracks
monolithic
Prior art date
Application number
SU884458123A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Прохоров
Николай Никифорович Прохоров
Виктор Михайлович Полунин
Original Assignee
Московский вечерний металлургический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский вечерний металлургический институт filed Critical Московский вечерний металлургический институт
Priority to SU884458123A priority Critical patent/SU1613282A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1613282A1 publication Critical patent/SU1613282A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, в частности к определению технологической прочности сварных соединений. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем обеспечени  оценки, склонности сплавов к образованию холодных трещин в зоне термического вли ни  (3ТВ)основного металла и повышени  достоверности результатов испытаний. Осуществл ют сборку образца, его нагружение. Образец дл  испытани  изготавливают составным, одним контрольным сварным швом соедин ют все его части. Составную его часть изготавливают массивнее, чем монолитную. Возникновение холодной трещины в нужном месте 3ТВ обеспечивают за счет различи  скоростей охлаждени  в различных зонах 3ТВ (и, соответственно, различи  структуры) и несимметричного расположени  разделки, обеспечивающего концентрацию напр жений в заданном месте 3ТВ. ПОСЛЕ СВАРКИ ОБРАЗЦА ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ НАГРУЖАЮТ РАЗЛИЧНЫМИ ИЗГИБАЮЩИМИ УСИЛИЯМИ И ОПРЕДЕЛЯЮТ ИСКОМЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ - КРИТИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, ВЫЗЫВАЮЩЕЕ РАЗРУШЕНИЕ. 3 ИЛ.The invention relates to welding, in particular to the determination of the technological strength of welded joints. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by providing an assessment of the tendency of alloys to form cold cracks in the heat-affected zone (3TB) of the base metal and increase the reliability of the test results. The sample is assembled, loaded. The test specimen is manufactured as a composite, connecting all its parts with one control weld. Part of it is made massively than monolithic. The occurrence of a cold crack in the right place of 3TV is ensured by the difference in cooling rates in different zones of 3TV (and, accordingly, the difference in structure) and asymmetrical arrangement of the grooves, ensuring the concentration of stresses in a given place of 3TV. AFTER WELDING A SAMPLE, ITS ELEMENTS WILL BE LOADED WITH VARIOUS BENDING EFFORTS AND DETERMINATE THE REQUIRED INDICATOR - CRITICAL VOLTAGE CAUSING DESTRUCTION. 3 IL.

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству, в частности к определению технологической прочности сварных соединений , и может быть использовано в машиностроении .The invention relates to welding production, in particular to the determination of the technological strength of welded joints, and can be used in mechanical engineering.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей путем обеспечени  оценки склонности основного металла зоны термического вли ни  сварного соединени  к образованию холодных трещин и повышение достоверности результатов испытани .The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by providing an assessment of the tendency of the base metal of the heat-affected zone of a welded joint to the formation of cold cracks and increase the reliability of the test results.

На фиг. 1 представлена схема проведени  испытаний; на фиг. 2 - вид I на фиг. 1; на фиг. 3 - вспомогательна  часть испытываемого образца.FIG. 1 shows a test setup; in fig. 2 is a view I in FIG. one; in fig. 3 - auxiliary part of the test specimen.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Сборную часть образца набирают из одинаковых пластин (параллелепипедов) 1 из испытываемого материала и между ними устанавливают прокладки-пластины 2 из сплава, не склонного к образованию холодных трещин, т.е. обладающего большим запасом технологической прочности. Размеры пластин 1 из испытываемого материала по t ширине (вдоль оси X. фиг.1) и высоте (вдоль оси Z) должны быть значительно больше их толщины (размер вдоль оси Y). например, в 5-15 раз дл  того, чтобы обеспечить необходимый отвод тепла в зоне термического вли ни  и образование закалочных структур в этой зоне. Размеры прокладок 2 по толщине (в направлении оси Y) берут в пределах 0.5-1 толщины испытываемых пластин 1. Размер прокладок в направлении оси Z можно выбиоThe sample part of the sample is assembled from the same plates (parallelepipeds) 1 of the test material and between them install spacers-plates 2 of an alloy that is not prone to the formation of cold cracks, i.e. possessing a large stock of technological strength. The dimensions of the plates 1 of the test material t width (along the axis X. figure 1) and height (along the axis Z) should be significantly greater than their thickness (size along the axis Y). for example, 5-15 times in order to ensure the necessary heat removal in the heat-affected zone and the formation of quenching structures in this zone. The dimensions of the gaskets 2 in thickness (in the direction of the Y axis) are taken within 0.5-1 of the thickness of the test plates 1. The size of the gaskets in the direction of the Z axis can be chosen

соwith

юYu

0000

1ГО1st

рать равным 1-1,5 толщины пластин 1, а размер вдоль оси X - равным или меньше соответструющего размера пластин 1, но не меньше длины опорного зуба 3 (фиг.1 и 3).It is equal to 1-1.5 of the thickness of the plates 1, and the size along the X axis is equal to or less than the corresponding size of the plates 1, but not less than the length of the supporting tooth 3 (Figures 1 and 3).

Монолитную часть образца - пластины 4-дл  удобства изготовлени  рекомендуетс  выбирать той же толщины, что и дл  пластин 1. В детали 4 выполн ют разделку под сварку, например, с притуплением в корне. При наложении сварного шва необходимо обеспечить непроплав, который при нагру- жении сварного соединени  выполн ет функции концентратора. Такое выполнение сварного соединени  с несимметричной относительно соедин емых деталей разделкой обеспечивает концентрацию напр жений в нужной части зоны термического вли ни . При испытании образца его монолитную часть закрепл ют в корпусе 5 болтами 6. При этом пластина 4 и пластины- прокладки 2 опираютс  на специальную подкладку-гребенку 7 с зубь ми 3. (фиг.З). Размеры гребенки 7 выбирают такими, чтобы нагружаемые элементы-пластины не имели опорь и при деформации шва свободно отгибались. В то же врем  прокладкиThe monolithic part of the sample, the 4-plates, for the convenience of manufacture, is recommended to choose the same thickness as for the plates 1. In part 4, weld cutting is performed, for example, with a bluntness in the root. When applying a weld, it is necessary to provide a non-melting, which, when loading the welded joint, performs the functions of a concentrator. Such an embodiment of a welded joint with an asymmetrical with respect to the parts being joined with a groove ensures the concentration of stresses in the desired part of the heat affected zone. When testing a sample, its monolithic part is fixed in the housing 5 with bolts 6. At the same time, the plate 4 and the plate-gasket 2 are supported on a special comb-lining 7 with teeth 3. (FIG. 3). The dimensions of the comb 7 are chosen such that the loaded plate elements do not have support and, when the seam is deformed, bend down freely. At the same time laying

2должны надежно опиратьс  на зубь  3 гребенки 7 дл  того, чтобы гарантировать отсутствие смещени  прокладок по вертикали . Канавка 8, выполненна  на гребенке 7, предназначена дл  исключени  опира- ни  на гребенку, усилени  шва и предотвращени  зависани  прокладок 2 над зубь ми2 must be reliably supported on the teeth 3 of the comb 7 in order to ensure that the shims do not move vertically. The groove 8, formed on the comb 7, is intended to eliminate the support on the comb, reinforce the seam and prevent the gaskets 2 from hanging over the teeth.

3(в соответствии с положением на фиг.1).3 (in accordance with the position in FIG. 1).

Нагружение пластин 1 составного образца производ т, например, с помощью захватов 9, соединенных с рычагом 10, к которому на плече I прикладывают силы Р. На фиг. 1 показан один захват на последней пластине 1. Указанным (мли другим) способом обеспечивают приложение изгибающего момента к каждой из пластин 1, причем величины моментов выбирают такими, чтобы можно было вы вить критическое усилие Ркр (или соответствующее ему критическое напр жение (7кр), обеспечивающее образование в зоне термического вли ни  шва 11 холодной трещины через врем  tKp. Величины указанных моментов можно регулировать путем подбора силы Р или плеча I (фиг.1).The loading of the plates 1 of the composite sample is effected, for example, by means of grips 9 connected to the lever 10, to which forces P are applied on the arm I. In FIG. 1 shows one gripper on the last plate 1. By the indicated (or different) method, a bending moment is applied to each of the plates 1, and the magnitudes of the moments are chosen such that the critical force Pcr (or the corresponding critical voltage (7cr) can be detected, ensuring the formation of a cold crack in the heat affected zone of the seam 11 after the time tKp. The magnitudes of these points can be adjusted by selecting the force P or the shoulder I (Fig. 1).

При использовании предлагаемого способа испытани  особенности формировани  сварного соединени  заключаютс  в следующем.When using the proposed test method, the characteristics of the formation of a welded joint are as follows.

При наложении сварного ш ва в св зи с различием размеров соедин емых швом деталей тепл оотвод в них оказываетс  различ- ным. При этом скорость охлаждени When applying a welded seam due to the difference in the sizes of the parts connected by the seam, the heat retraction in them becomes different. At the same time the cooling rate

металла пластин 1, в том числе в тЬмпера- турном интервале фазовых превращений, оказываетс  выше, чем в пластине 4. При испытании, например, закаливающихс  сталей это приводит к увеличению процента мартенситной фазы, и повышению веро тности образовани  холодных трещин в зоне термического вли ни  пластин 1.Metal plates 1, including in the temperature range of phase transformations, turn out to be higher than in plate 4. When testing, for example, hardening steels, this leads to an increase in the percentage of the martensitic phase and an increase in the probability of cold cracks in the heat affected zone. plates 1.

Расположение пластин 1 поперек длины шва способствует уменьшению необходимой длины шва и, следовательно, времени сварки. Поэтому врем  с момента приварки каждой пластины 1 до его нагру- жени  можно выдержать минимальным иThe location of the plates 1 across the length of the seam helps to reduce the required length of the seam and, consequently, the welding time. Therefore, the time from the moment of welding of each plate 1 to its loading can be kept for a minimum and

одинаковым дл  всех нагружаемых элементов , что  вл етс  необходимым фактором дл  обеспечени  достоверности результатов испытани .the same for all loaded elements, which is a necessary factor for ensuring the reliability of the test results.

При проведении испытаний по предлагаемому способу возможно выполнение сварного шва без разделки кромок.When testing by the proposed method it is possible to perform a weld without cutting edges.

Кроме того, при испытани х сталей, склонных к образованию трещин типа откол , возможно использование подкладки 7In addition, when testing steels that are prone to the formation of cracks of the type of spallation, it is possible to use the lining 7

без зубьев и сборка пакета из пластин 1 без прокладок 2 (фиг.З). В тех же случа х, когда возможна  траектори  разрушени  (трещина ) может проходить и по зоне термического вли ни , и по шву, использование гребенкиwithout teeth and assembling a package of plates 1 without gaskets 2 (FIG. 3). In those cases where a fracture trajectory is possible (a crack) can pass through the heat affected zone and along the seam, the use of a comb

с зубь ми 3 и прокладок 2 необходимо. Это св зано с тем, что при развитии деформаций в шве при отгибе одного из элементов 1 необходимо, чтобы эти деформации не вли ли на развитие напр женно-деформированного состо ни  в участках шва, соедин ющих другие (соседние) элементы 1 с пластиной 4.with teeth 3 and grommets 2 necessary. This is due to the fact that during the development of deformations in the seam during the bending of one of the elements 1, these deformations do not affect the development of the stress-strain state in the seams connecting the other (adjacent) elements 1 with the plate 4.

Пример. Собирали образцы из стали ЗОХНМА. При этом элементы 1 имели размеры 70x50x10 мм, пластина 4 - размеры 136x50x10 мм прокладки 2 были изготовлены из низкоуглеродистой стали и имели размеры 50x12x8 мм, Количество пластин 1 составл ло 8 шт. Разделку под сварку выполн ли путем сн ти  фаски на пластине 4 под углом 45° глубиной 4 мм, Сварку выпол- н ли электродной проволокой Св-08ГН2М. Дл  зажигани  дуги и вывода ее использовали вводную и выводную планки. Сборку иExample. Collected samples from ZOHNMA steel. The elements 1 had dimensions 70x50x10 mm, plate 4 - dimensions 136x50x10 mm, gaskets 2 were made of low carbon steel and measured 50x12x8 mm. The number of plates 1 was 8 pcs. Welding cuts were made by chamfering on plate 4 at an angle of 45 ° 4 mm in depth. Welding was performed using Sv-08GN2M electrode wire. To ignite the arc and output it used the lead-in and lead-out bars. Assembly and

сварку проводили в специальной оснастке, обеспечивающей заданную форму образца. Сила тока при сварке 300 А, напр жение 24 В, скорость сварки 0,65 см/с. После сварки образец фиксировали и каждый из элеменJOB 1 нагружали изгибающим моментом величиной соответственно 34, 45, 57, 68, 80, 91,103, 114 Нм, что соответствовало напр жени м в шве и ОШЗ приблизительно 225, 300, 375, 450, 525, 600, 675, 750 МПа.Welding was carried out in a special snap-in, providing the specified shape of the sample. The welding current is 300 A, the voltage is 24 V, the welding speed is 0.65 cm / s. After welding, the sample was fixed and each of the elements JOB 1 was loaded with bending moment of 34, 45, 57, 68, 80, 91.103, 114 Nm, respectively, which corresponded to the stresses in the weld and OSH approximately 225, 300, 375, 450, 525, 600 , 675, 750 MPa.

В результате выдержки при заданных нагрузках разрушилось 6 образцов. Обработка результатов эксперимента показала искомую величину критического напр жени  (дл  Ткр 20 ч), равную 340 МПа.As a result of exposure at specified loads, 6 samples were destroyed. Processing the results of the experiment showed the desired critical voltage (for Tcr 20 h), equal to 340 MPa.

Испрльзование предлагаемого способа обеспечивает возникновение холодных трещин типа откол по зоне термического вли ни  основного металла и позвол ет получать надежные результаты испытаний с хорошей их воспроизводимостью, При этом повышаетс  надежность вы влени  склонности материалов к образованию данного вида дефектов, св занных с замедленным разрушением , и снижаетс  в св зи с этим процент брака сварных соединений.The use of the proposed method ensures the occurrence of cold cracks of the type of spallation in the heat-affected zone of the base metal and allows to obtain reliable test results with good reproducibility. This increases the reliability of detecting the propensity of materials to form this type of defects associated with delayed fracture and decreases therefore, the reject rate of welded joints.

Форму л а и 3 о б ре тени   Способ испытани  сплавов на склонность к образованию холодных трещин, заключающийс  в том, что сваривают две половины образца - одну монолитную и другую составную - обе из испытываемого сплава, причем в наборной части образца элементы в виде параллелепипедов перемежают пластинами-прокладками из сплава,Form l and 3 about b The method of testing alloys for the tendency to cold cracking, which consists in welding two halves of the sample — one monolithic and the other composite — both of the tested alloy, and in the typesetting part of the sample parallelepiped elements alternate alloy pads

не склонного к образованию холодных трещин , и непосредственно после сварки нагружают сварное соединение различными нагрузками, а о склонности к замедленному разрушению суд т по величине нагрузки, вызывающей разрушение, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  оценки склонности основного металла сварного соединени  к образованию холодныхnot prone to cold cracking, and immediately after welding, the weld is loaded with various loads, and the tendency to delayed fracture is judged by the magnitude of the load causing the fracture, which is different in that, in order to expand technological capabilities by providing an estimate of the tendency of the base metal weld to cold formation

трещин в околошовной зоне и повышени  достоверности результатов испытаний, монолитную часть образца изготавливают со стороной, меньшей, чем обращенна  к ней сторона составной части образца, и наcracks in the near-weld zone and increase the reliability of the test results, a monolithic part of the sample is made with a side smaller than the side facing the component part of the sample, and

этой стороне монолитной части выполн ют разделку под сварку с притуплением в корне шва.This side of the monolithic part is cut for welding with blunting at the root of the seam.

9. X9. X

//

/J/ J

/7/ 7

Фиг.11

(Зиг.г(Sig. Yy

Claims (1)

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яClaim Способ испытания сплавов на склонность к образованию холодных трещин, за- 20 ключающийся в том, что сваривают две половины образца - одну монолитную и дру гую составную - обе из испытываемого сплава, причем в наборной части образца элементы в виде параллелепипедов перемежают пластинами-прокладками из сплава, не склонного к образованию холодных трещин, и непосредственно после сварки нагружают сварное соединение различными нагрузками, а о склонности к замедленному разрушению судят по величине нагрузки, вызывающей разрушение, отличающийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения оценки склонности основного металла сварного соединения к образованию холодных трещин в околошовной зоне и повышения достоверности результатов испытаний, монолитную часть образца изготавливают со стороной, меньшей, чем обращенная к ней сторона составной части образца, и на этой стороне монолитной части выполняют разделку под сварку с притуплением в корне шва.A method for testing alloys for the tendency to form cold cracks, which consists in welding two half of the sample — one monolithic and the other component — both of the test alloy, and in the type-setting part of the sample, parallelepiped elements are interspersed with alloy spacer plates which is not prone to the formation of cold cracks, and immediately after welding the welded joint is loaded with various loads, and the tendency to delayed fracture is judged by the magnitude of the load causing fracture, which differs We note that, in order to expand technological capabilities by providing an assessment of the tendency of the welded joint base metal to form cold cracks in the heat-affected zone and increasing the reliability of the test results, the monolithic part of the sample is made with a side smaller than the side of the component of the sample facing it, and This side of the monolithic part is cut for welding with blunting at the root of the seam. Фиг.1 фиг.ЗFig. 1 Fig. 3 Составитель Л.Назарова Compiled by L. Nazarov Редактор А.Лежина Editor A. Lezhina Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк Tehred M. Morgenthal Corrector V. Girnyak
Заказ 3856 Тираж 631 ПодписноеOrder 3856 Circulation 631 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРVNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.
SU884458123A 1988-07-19 1988-07-19 Method of testing alloys for tendency to form cold cracks SU1613282A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884458123A SU1613282A1 (en) 1988-07-19 1988-07-19 Method of testing alloys for tendency to form cold cracks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884458123A SU1613282A1 (en) 1988-07-19 1988-07-19 Method of testing alloys for tendency to form cold cracks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1613282A1 true SU1613282A1 (en) 1990-12-15

Family

ID=21388724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884458123A SU1613282A1 (en) 1988-07-19 1988-07-19 Method of testing alloys for tendency to form cold cracks

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1613282A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Nfe 1516843. кл. G 01 N 3/00. 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
James et al. Residual stresses and fatigue performance
KR0143946B1 (en) Welding deformation reducing method for one-side strap joint welding
Costa et al. Fatigue life improvement of mig welded aluminium T-joints by friction stir processing
D’Urso et al. Fatigue crack growth in the welding nugget of FSW joints of a 6060 aluminum alloy
Ahmed et al. Development and testing of fixtures for friction stir welding of thin aluminium sheets
Polezhayeva et al. Fatigue performance of friction stir welded marine grade steel
Narasimharaju et al. Microstructure and fracture behavior of friction stir lap welding of dissimilar AA 6060-T5/Pure copper
Yang et al. Heterogeneous creep behavior of a CrMoV multi-pass weld metal
CN111537368A (en) Variable-amplitude multistage loading fatigue life prediction method suitable for friction stir welding head
Umekuni et al. Usefulness of undermatched welds for high-strength steels
Uthayakumar et al. Effects of welding on the fatigue behaviour of commercial aluminum AA-1100 joints
SU1613282A1 (en) Method of testing alloys for tendency to form cold cracks
Kassner et al. Delayed mechanical failure of silver-interlayer diffusion bonds
US4343424A (en) Crack susceptibility test utilizing an airport restraint specimen
Kammer et al. Cracking in High-strength Steel Weldments: A Critical Review
MIKI et al. Retrofitting fatigue-cracked joints by TIG arc remelting
Werner et al. Experimental and numerical investigation of fracture in fillet welds by cross joint specimens
Haryadi et al. Fatigue crack growth and probability assessment for transverse TIG welded Aluminum alloy 6013-t4
Lepistö et al. MIG brazing as a means of fatigue life improvement
Li et al. Effect of joint design on mechanical properties of AL7075 weldment
SU789258A1 (en) Method of making welded joints
Poklyatsky et al. Some advantages of butt joints of thin wrought aluminum alloys AMg5M and AMg6M produced by FSW, compared to TIG-welded joints
JPH08240516A (en) Test piece with uniform residual stress and its manufacture
SU873017A1 (en) Method of testing joint for crack formation resistance in fusion area
Lah et al. Characterization of Fusion Welded Joint: A Review