Таблица 38. Механические свойства стальных труб диаметром 720 мм и толщиной
стенки 9 мм, сваренных по режимам, приведенным в табл. 37
|
Исследуемый |
Номер режима |
Угол загиба а. ..." |
Временное сопротив- |
Ударная вязкость я^, кгсм/см2 при температуре, °С |
|
участок |
ление
°в,
кгс/мм2 |
+ 20 |
—40 |
— 60 |
| |
1 |
65—180 |
59—61 |
4,9—6,7 |
2,5—5,9 |
0,5—4,2 |
| |
105 |
60,2 |
5,6 |
4,1 |
2,6 |
| |
о |
55—125 |
54—63 |
5,9—8,5 |
2,0—7,3 |
2,2—5,9 |
| |
А |
85 |
57,3 |
6,9 |
4,2 |
4,5 |
| |
о |
50—90 |
59—64 |
|
0,5—8,3 |
0,5—7,3 |
|
Сварное соеди- |
о |
70 |
62,4 |
|
3,4 |
3,9 |
|
нение |
А |
72—180 |
56—61 |
7,9—9,3 |
0,5—8,4 |
1,0—9,3 |
| |
4 |
155 |
57,5 |
8,7 |
5,7 |
5,9 |
| |
с; |
60—180 |
61—64 |
|
1,0—5,4 |
0,5—7,3 |
| |
О |
128 |
62 |
|
4,0 |
3,2 |
| |
|
35—180 |
52—62 |
|
2,5—7,4 |
1,9—6,9 |
| |
|
90 |
55,3 |
|
5,5 |
4,3 |
|
Исходный ме- |
|
|
60—61 |
8,2—10,7 |
4,9—7,0 |
4,4—6,8 |
|
талл |
|
|
60,3 |
9,2 |
6,4 |
5,5 |
Примечание. В числителе даны минимальные и максимальные зна чения, в
знаменателе — средние значения для 5—24 образцов.
ним гратом располагался по центру образца параллельно меньшим сторонам, к
которым приваривались специальные головки. Надрез на образцах выполнялся
статическим вдавливанием на глубину 5 мм остро заточенного под углом 30° ножа из
твердого сплава. Образцы испытывались в условиях статического и ударного
на-гружений при комнатной температуре на стандартной машине МУП-20 и на
вертикальном копре при начальном запасе энергии падающего груза 600 кгс-м (масса
груза 200 кг).
По осциллограммам усилие—время, полученным в процессе деформирования и
разрушения образца, определялась работа ар и средняя скорость распространения
трещины ар (рис. 98). Потенциальная энергия или ее эффективная часть аэ,
рассчитанная для газопровода диаметром 720 мм и толщиной стенки 9 мм с рабочим
давлением 55 кгс/см2 показана также на рис. 98. Как видно из рисунка,
характеристики материалов ар для исходного металла и шва располагаются выше
конструктивной характеристики аэ. Поэтому имеется запас надежности исследуемых
труб по хрупкому разрушению. Кроме того, значения сопротивляемости
распространению трещины в металле шва и в исходном металле
практически одинаковы. Об этом свидетельствуют внешний вид изломов образцов и
общий характер распространения трещины. При статическом нагружении образцов как
сварного соединения, так и исходного металла наблюдается смешанный характер
изломов. Все образцы, испытанные на вертикальном копре, имеют хрупкий
кристаллический излом. При испытании некоторых образцов с надрезом по центру шва
трещина выходила из сварного шва и распространялась по исходному металлу, что
свидетельствует о повышенных свойствах сварного шва.
Для гидравлических испытаний было отобрано пять труб, сваренных при различных
режимах. Трубы испытывались по двум
Оэ>ар. кгс-м/см2-10
8
В 6
6
г
'кг3 кг2 ж1 о ю~~ да2 ^м/с
Рис. 98. Зависимости потенциальной энергии аэ, накопленной в стенке
газопровода, и сопротивляемости материала для четырех образцов, определяемой
работой распространения трещины ар, от скорости ее распространения ир
схемам. Образцы труб, сваренных по режимам 3, 5 и 6 (см. табл. 37), длиной 4
м заглушались с обоих торцов сферическими днищами и нагружались внутренним
давлением до разрушения. Разрушение всех трех труб произошло по исходному
металлу вдали от продольного шва на расстояниях 400, 340 и 300 мм при
максимальном разрушающем давлении 165, 160 и 185 кгс/см2 соответственно (рис.
99, а).
На трубах, сваренных по режимам I и 4 (условно назовем трубы первой и
четвертой), в центре шва наносился наждачным кругом искусственный надрез длиной
200 мм, глубиной 3 мм и шириной не более 4 мм. Такие трубы нагружали внутренним
давлением до разрушения. Первая труба разрушилась при давлении 120 кгс/см2, а
четвертая — 125 кгс/см2. Разрушение первой трубы (справа на рис. 99, б) началось
от надреза. Зародившаяся
Карта
|
|
