SU1795338A1 - Method for determining mechanical properties of bimetal articles - Google Patents

Method for determining mechanical properties of bimetal articles Download PDF

Info

Publication number
SU1795338A1
SU1795338A1 SU904847968A SU4847968A SU1795338A1 SU 1795338 A1 SU1795338 A1 SU 1795338A1 SU 904847968 A SU904847968 A SU 904847968A SU 4847968 A SU4847968 A SU 4847968A SU 1795338 A1 SU1795338 A1 SU 1795338A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
samples
deformation
mechanical properties
determined
bimetal
Prior art date
Application number
SU904847968A
Other languages
English (en)
Inventor
Aleksandr V Kotelkin
Viktor N Gulbin
Valentin B Nikolaev
Konstantin K Krasikov
Original Assignee
Mo I Stali I Splavov
Proizv Ob Ni K I Montazhnoj T
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 Mo I Stali I Splavov, Proizv Ob Ni K I Montazhnoj T filed Critical Mo I Stali I Splavov
Priority to SU904847968A priority Critical patent/SU1795338A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1795338A1 publication Critical patent/SU1795338A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

Изобретение касается испытаний материалов и может быть использовано для оценки механических свойств взрывосварной многослойной трубной заготовки.
Известен способ определения механических свойств трубной заготовки, по которому она подвергается сплющиванию.
' Однако известный способ не дает возможность определить механические свойства ’ трубной биометаллической взрывосварной заготовки по причине отсутствия данных для расчета накопленной в меёте разрушения соединения деформации деформации при отрыве, построение зависимости усилие отрыва - накопленная деформация, а по величине усилия отрыва судят о механических свойствах изделий. Отличительной особенностью изобретения является то, что используют две партии образцов из одинакового сочетания исследуемых металлов, образцы в виде стаканов с фланцами используют в качестве эталонной партии, изготавливают их путем вырезки из соединения двух дисков, полученного взрывом с детонацией в области оси симметрии дисков, затем вторую партию непосредственно испытуемых образцов в виде труб с наружным диаметром DH, толщиной S и шириной В, выбираемыми из соотношений 0,1 DH 5S <0,2 DH, 0,2 DH,< В <0,3Dh нагружают сплющиванием до появления трещины на границе соединения слоев, определяют в этом месте деформацию сдвига, а усилие отрыва оценивают по ранее найденной зависимости для эталонной партии, используя деформацию сдвига в качестве накопленной деформации при отрыве. 6 ил.
и построения диаграммы усилие отрыва накопленная деформация;
Наиболее близким к заявляемому является способ определения механических свойств изделий из биметаллов, полученных взрывом, по которому изготавливают образцы в виде стаканов с фланцами, проводят испытания на отрыв, определяют усилие отрыва и накопленную деформацию при отрыве, строят зависимость усилие отрыва накопленная деформация, а по величине усилия отрыва судят о механических свойствах изделий.
1795338 А1
Однако данный способ не обеспечивает испытания труб, т.к. кривизна вырезанных из нее образцов и, соответственно, поверхности соединения не позволяет проводить такой вид испытания.
Целью изобретения является обеспечение испытания груб.
Поставленная цель достигается тем, что в способе определения механических свойств изделий из биметаллов, полученных взрывом, по которому изготавливают образцы в виде стаканов с фланцами, проводят испытания на отрыв, определяют усилие отрыва и накопленную деформацию при отрыве, строят зависимость усилие отрыва - накопленная деформация, а по величине усилия Судят о механических свойствах изделий, в соответствии с изобретением, используют две партии образцов из одинакового сочетания исследуемых металлов, образцы в виде стаканов с фланцами используют в качестве эталонной партии,, изготавливают их путем вырезки из соединения двух дисков, полученного взрывом с детонацией в области симметрии дисков, затем вторую партию непосредственно испытуемых образцов в виде труб с наружным диаметром Dh, толщиной S и шириной В, выбираемыми из соотношений 0,1 Dh^ S <0,2 Dt) и 0,2 DH <0,3 Dh нагружают сплющиванием до появления трещины на границе соединения слоев, определяют в этом месте деформацию сдвига, а усилие отрыва оценивают по ранее найденной зависимости для эталонной партии, используя деформацию сдвига в качестве накопленной деформации при отрыве.
На фиг.1 показан общий вид кольцевого образца из трубчатого взрывосварного биметалла; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - кольцевой образец с полями изохром (линий равных деформаций) от оптически чувствительного покрытия; на фиг.4 график распределения накопленной деформации Лвдоль радиуса (Ri/Rk, где Ri-текущее значение радиуса, Rk - радиус заготовки после деформации) плоского взрывосварного биметаллического диска композиции сплав ВТ.1-0- сталь 12Х18Н10Т; на фиг.5график распределения усредненных значений напряжения отрыва σ вдоль радиуса вышеупомянутого диска; на фиг.6-диаграмма напряжение(усилие)отрыва-наполненная де’ формация взрывосварного биметалла указанной выше композиции.
Способ осуществляют следующим образом. Из биметаллической трубной вэрывосварнойзаготовки вырезают кольцевые образцы с наружным диаметром Du, внут ренним диаметром DB, при толщине образца S=(0,1...0,2) DH. и ширине Β=(θ.2,..Ο3) Dh. Каждый образец состоит из плакирующего слоя 2 и плакируемого 1, соединенных свар5 кой взрывом по линии контакта 3 (фиг.1). На . радиальные плоскости образцов до деформации наносят координатную сетку или оптически чувствительное покрытие 4 (фиг.2). С их использованием по искаженной сетке или по фиксируемым в поляризованном све- . те на покрытии полям изохром определяют накопленную деформацию. Подготовленный таким образом образец 6 помещают между плоскими плитами 7 и 8 и деформи15 руют его с нагрузкой Р (сплющиёают) с фиксацией полей изохром при использовании покрытия (фиг.З). Сплющивание проводят до появления трещины (расслоения) биметалла на границе соединения слоев, момент .
образования которой фиксируют визуально. После образования трещины нагрузку снимают. · . : .
При использовании покрытия накопленную деформацию рассчитывают по по25 рядку изохром m и тарировочному графику для данного покрытия и используемых мате- . риалов m=f (А).
Координатную сетку измеряют, например, с помощью инструментального изме30 рителы-ioro микроскопа (типа УИМ-23). По данным замеров считают деформацию по какому-то направлению I в логарифмическом виде а = —1njj, е где 1о, 1к - начальный и конечный размеры ячейки координатной сетки. ,
После чего производят расчет интенсивности деформации сдвига Г приближенно 40 равной накопленной деформациид по формуле
Д « Г-2i+ ε к'£г- + , _
где , ετ~ логарифмическая деформации в радиальном и тангенциальном направлениях, соответственно.
Для определения напряжения (усилия) 50 отрыва слоев в трубчатой взрывосварной заготовке из биметалла строят диаграмму напряжение (усилие) отрыва - накопленная деформация в следующей последовательности. Из материалов, составляющих слой 55 биметаллической трубы, изготавливают два диска, на внешней стороне которых наносят кольцевые риски. Диски соединяют сваркой взрывом' с детонацией в области оси симметрии. Расчет накопленной деформации производят по формуле где ADo, A Dk - расстояние между рисками др и после взрыва, соответственно.
’ Деформацию в месте соединения определяют из выражения
Д с = КД т, гдеДтДс - деформация на торце и в месте соединения, соответственно;
К - коэффициент пересчета.
Коэффициент пересчета рассчитали как K_ln Pg/PE In Di/Dl ' где Ро т , D\ - начальный и конечный диаметр торцевой части биметалла;
Ро с, Ркс - соответственно', начальный и конечный диаметр в области соединения.
По результатом расчета строится графй|Д=Д (Ri/RK) (фиг.4). После этого из различных участков биметаллического диска вДоль кольцевых рисок изготавливают образцы эталонной партии в виде стаканов с фйанцами для испытания слоев на отрыв. Образцы фланцем устанавливают в матрицу и пуансоном производят их нагружение на отрыв, определяют напряжение (усилие) отрыва и накопленную деформацию при отрыву, строят зависимость усилие (напряжение) отрыва - накопленная деформация (фиг.6), используя график σ — σ (RI/Rk) (фиг.5) и график (фиг.4).
По этой зависимости, зная деформацию разрушения в кольцевом образце из трубчатого взрывосварного биметалла, определяют соответствующее ей напряжение (усилие) отрыва, характеризующее прочностные свойства заготовки такой формы. Это диаграмма служит для определения напряжения (усилия) отрыва для всего сортамента трубчатого взрывосварного биметалла того же! сочетания.
Пример осуществления способа. С использованием сварки взрывом получена партия из пяти непосредственно испытуемых кольцевых биметаллических образцов из заготовок с характеристиками, которые указаны в таблице. Размеры образцов: DH=67 мм, Db=48 мм, В=15 мм. Толщина плакируемого слоя из стали 12Х18Н10Т составляет 9,5 мм. Такую же величину имеет внутренний слой из сплава ВТ1-0. На торец каждого образца нанесли оптически чувствительное покрытие и деформировали на прессе между плоских плит до появления в месте соединения слоев трещины. Далее с использованием полярископа получили картину изохром (фиг.З), по которой определили накопленную деформацию при разрушении, равную 0,06.
Для построения диаграммы Напряжение (усилие) отрыва - накопленная деформация изготовили два диска диаметром 500 мм из стали 12X18Н ЮТ и сплава ВТ1-0 толщиной 20 и 8 мм, соответственно. На поверхность диска из сплава титана нанесли концентрические риски с шагом 20 мм. Диски соединили между собой сваркой взрывом с детонацией в области оси симметрии. После замеров расстояния между рисками и диаметров торцевой области и зоны соединения построили графикД=Л (Ri/RK) (фиг.4). Из различных участков полученного диска вырезали образцы эталонной партии для испытания биметалла на отрыв, по 4 образца с каждого уровня по радиусу (вдоль кольцевой риски). Образцы испытали на отрыв, определили усилие (напряжение) отрыва и накопленную деформацию при отрыве (0,057) и получили график σ = σ (Ri/RK) (фиг.5). По графикам распределения деформаций и напряжений вдоль радиуса построили диаграмму σ =.σ (А) (фиг.6), на которую нанесли значение накопленной деформации при разрушении кольцевого биметаллического образца основной партии и по координатам кривой определили напряжение (усилие) отрыва слоев, равное 460 МПа.
Таким образом, данное изобретение обеспечивает испытание и определение механических свойств труб из биметаллов.

Claims (1)

  1. Формула изобретени я
    Способ определения механических свойств изделий из биметаллов, полученных взрывом, по которому изготавливают образцы в виде стаканов с фланцами, проводят испытания на отрыв и определяют усилие отрыва и накопленную деформацию при отрыве, отличающийся тем, что, с целью обеспечения испытаний образцов труб, используют две партии образцов из одинакового сочетания исследуемых металлов; образцы в виде стаканов с фланцем используют в качестве эталонной партии, изготавливают их путем вырезки соединения двух дисков, полученного взрывом с детонацией в области оси симметрии дисков, затем вторую партию непосредственно образцов в виΊ де труб с наружным диаметром Он толщиной S и шириной В, выбранными из соотношения 0,Юн < S< 0.2DH; 0,2DH< В < 0,3DH, и нагружают сплющиванием до появления трещины на границе соединения слоев, оп ределяют в этом месте деформацию сдвига, а усилие отрыва определяют по найденной ранее зависимости для эталонной партии, используя деформацию сдвига в качестве накопленной деформации при отрыве.
    Фиг.1
    А-А
    Фиг.2
    Кл $ts ojs б,МПа
    О в,IS O,S 013 Hi/Хк
    Ма <Риг5
    Г
    q qos \ q/o Л
    Фмг.б !
SU904847968A 1990-07-04 1990-07-04 Method for determining mechanical properties of bimetal articles SU1795338A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904847968A SU1795338A1 (en) 1990-07-04 1990-07-04 Method for determining mechanical properties of bimetal articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904847968A SU1795338A1 (en) 1990-07-04 1990-07-04 Method for determining mechanical properties of bimetal articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1795338A1 true SU1795338A1 (en) 1993-02-15

Family

ID=21525757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904847968A SU1795338A1 (en) 1990-07-04 1990-07-04 Method for determining mechanical properties of bimetal articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1795338A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465565C1 (ru) * 2011-05-06 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Техдиагностика" Способ изготовления образцов высоконагруженного металла нефтегазового оборудования для испытания на циклическую трещиностойкость
RU2609817C1 (ru) * 2015-11-11 2017-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ВолгаСтальПроект" Способ механического испытания металла
RU2692397C1 (ru) * 2018-04-26 2019-06-24 Михаил Сергеевич Архипов Способ исследования физико-химических процессов на нагруженном контакте

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465565C1 (ru) * 2011-05-06 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Техдиагностика" Способ изготовления образцов высоконагруженного металла нефтегазового оборудования для испытания на циклическую трещиностойкость
RU2609817C1 (ru) * 2015-11-11 2017-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "ВолгаСтальПроект" Способ механического испытания металла
RU2692397C1 (ru) * 2018-04-26 2019-06-24 Михаил Сергеевич Архипов Способ исследования физико-химических процессов на нагруженном контакте
RU2692397C9 (ru) * 2018-04-26 2019-10-14 Михаил Сергеевич Архипов Способ исследования физико-химических процессов на нагруженном контакте

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hartley et al. Measurement of the temperature profile during shear band formation in steels deforming at high strain rates
US20020014514A1 (en) Metal-pipe bonded body, pipe expansion method of metal-pipe bonded body, and method for inspecting metal-pipe bonded body
Güler et al. Forming and fracture limits of sheet metals deforming without a local neck
US5598738A (en) Load apparatus and method for bolt-loaded compact tension test specimen
SU1795338A1 (en) Method for determining mechanical properties of bimetal articles
Sadok et al. Inhomogeneity of mechanical properties in stainless steel rods after drawing
Arola et al. The effect of punch radius on the deformation of ultra-high strength steel in bending
EP0026646B1 (en) Graphite electrode column joints and pins for forming them
US7150200B1 (en) Miniature axisymmetric streamline tensile (MAST) specimen
Davis et al. Behavior of steel under biaxial stress as determined by tests on tubes
Guess et al. Testing composite-to-metal tubular lap joints
Duncan et al. Measurement Good Practice Guide No. 72
Sager et al. Tests for determining susceptibility to stress-corrosion cracking
Traidi et al. Thermomechanical steels behaviors at semi-solid state
CN105928784A (zh) 测定热轧碳素钢平面应力条件下断裂韧度的方法
RU2654154C2 (ru) Способ определения остаточного ресурса трубопровода
RU2226682C2 (ru) Способ испытания листовых материалов на растяжение
RU2624616C1 (ru) Способ определения прочности сцепления покрытия с металлической основой
JPH1090085A (ja) 溶接残留応力評価方法
Pricet et al. Small scale aluminium/epoxy peel test specimens and measurement of adhesive fracture energy
SU1368073A1 (ru) Способ оценки штампуемости листового металла А.Ю.Аверкиева
DIAS‐DA‐COSTA et al. 09.07: Observations on fracture toughness measurement: At the corners of G450 cold‐formed steel channel sections subjected to Tension
RU2682127C1 (ru) Способ испытания листового металла
Lebey et al. Crack propagation on spherical pressure vessels
Blanchard et al. The influence of deformation path on the slow strain-rate stress corrosion cracking of admiralty brass sheet