Основы дуговой сварки

Переходная температура и ударная вязкость

Сопротивление сталей и сварочных металлов хрупкому излому может быть определено путем ряда испытаний на ударную вязкость. В частности, испытание по Шарпи образцов с продольным V-образным надрезом на ударную вязкость часто применяется для подтверждения соответствия материала техническим условиям и требованиям, включающим в себя требования на ударные испытания, или при мониторинге прочности в рамках программ контроля качества.

Ударная вязкость по Шарпи малоуглеродистых сталей и сварочных материалов из низколегированной стали в огромной степени зависит от температуры, следовательно, в технических требованиях указана температура, при которой требуется определенная величина работы разрушения. Например, если стальное сварное соединение морского сооружения будет подвергаться воздействию низких температур до –40°C, в технических требованиях может быть указана минимальная величина в 47 Дж при такой температуре.

В противоположность этому, температура перехода требует проведения ударных испытаний при температурах в промежутке от относительно высоких, при которых стальные сварные соединения обладают наибольшей прочностью, до низких, при которых прочность наименьшая. Если работа разрушения показана в зависимости от температуры, в сварных соединениях из малоуглеродистой и низколегированной стали наблюдается резкое снижение работы разрушения в относительно узком диапазоне средних температур, как показывает кривая перехода работы разрушения на Иллюстрации 1. Среди разных методов определения перехода работы разрушения наиболее часто применяется метод расчета средней работы разрушения (TrE) между верхним и нижним уровнями.

Это резкое падение работы разрушения начинается, когда во время излома возникает раскол, наличие которого можно подтвердить по внешнему виду поверхности образца с хрупкими изломами. Соотношение хрупких изломов и упругих растрескиваний на поврежденных поверхностях (Иллюстрация 2), определенное при разных температурах, представляет собой другую кривую перехода, как показано на Иллюстрации 1. Температура, при которой на испытываемом образце образуются наполовину хрупкие и наполовину упругие разломы, является температурой порога хладноломкости (FATT).

Иллюстрация 1: Кривые перехода работы разрушения и изменения внешнего вида излома для сварных соединений малоуглеродистых и низколегированных сталей.

Иллюстрация 2: Схематическое изображение излома образца, испытываемого на ударную вязкость по Шарпи после разламыванияи и определение процентной доли хрупкого излома и поперечного расширения.

Кривая перехода энергии (Иллюстрация 1) показывает около 134 Дж при –40°C, что превышает вышеуказанные приемлемые параметры (47 Дж при –40°C) — и TrE и FATT составляют около –55°C. Очевидно, что работа разрушения данного сварного соединения будет признана приемлемой согласно принятым критериям.

Величина поперечного расширения (a-b на Иллюстрации 2) также считается приемлемым инструментом для цифрового определения прочности. Измерения поперечного расширения, полученные в результате испытаний при разных температурах, могут дать температуру перехода, подобно TrE и FATT.

Информация о сварочных материалах для морских сооружений
KOBELCO Сварочные материалы для хладостойких сталей (Только на английском)

Верх страницы