Экспериментальное моделирование поведения сварных соединений с дефектами несплошности при критических нагрузках

При диагностическом обследовании эксплуатируемых конструкций часто выявляются дефекты несплошности металла сварного шва (поры, твердые неметаллические включения), размеры которых превышают нормативно допустимые. Рациональная оценка технического состояния таких конструкций может быть произведена на основе данных о фактической прочности сварного соединения, содержащего подобные дефекты. В работе приведены результаты экспериментальных исследований разрушения стальных образцов, в том числе сварных образцов с дефектами, смоделированными при изготовлении сварного шва. Проведенные эксперименты показали, что металл сварного шва прочнее основного металла на 15%. Действительное снижение прочности сварного соединения наблюдается при размере внутреннего дефекта свыше 30% толщины свариваемых деталей. При этом, согласно нормативным документам, это значение не должно превышать 20%. Таким образом, оценку допустимости отмеченных дефектов для уже эксплуатируемых объектов рационально вести с использованием данных о критическом размере несплошности, наличие которой действительно приводит к снижению прочности конструкции. Результаты моделирования будут полезны при оценке допустимости дефектов конструкций, находящихся в эксплуатации.

Литература

[1] Махутов Н.А., Пермяков В.Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. Новосибирск, Наука, 2005. 516 с.

[2] Kwon J.R., Lyu G.J., Lee T.H., Kim J.Y. Acoustic emission testing of repaired storage tank. International journal of pressure vessels and piping, 2001, vol. 78, no. 5, pp. 373—378.

[3] Захаров М.Н., Насонов В.А. Оценка влияния дефектов сварных соединений на прочностную надежность стальных сосудов и аппаратов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 4, с. 68—72.

[4] Did_iokas R., Januteniene J., Jonaityte J. The impact of the internal welding defects on the joint strength. Transport, 2008, vol. 23, no. 3, pp. 240—244.

[5] Захаров М.Н., Лукьянов В.А. Прочность сосудов и трубопроводов с дефектами стенок в нефтегазовых производствах. Москва, ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000. 216 с.

[6] Куркин А.С., ред. Проектирование сварных конструкций в машиностроении. Москва, Машиностроение, 1975. 376 с.

[7] Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения. Курс лекций. Санкт-Петербург, ЦОП «Профессия», 2012. 552 с.