Влияние соотношения динамических и статических напряжений на сопротивление сварных соединений низколегированных сталей хрупкому разрушению

Abstract

Анализируются результаты экспериментальных исследований влияния соотношения статических и динамических напряжений на предельные напряжения и вторую критическую температуру хрупкости стыковых сварных соединений с трещиной сталей 09Г2 и 12ГН2МФАЮ в условиях комнатной и низких (до –80 °С) температур. Установлено, что при заданной температуре динамическая составляющая критического напряжения линейно уменьшается с увеличением статического напряжения. Показано, что с увеличением коэффициента динамичности происходит уменьшение предельных напряжений и повышение второй критической температуры хрупкости. При этом критические температуры хрупкости сварных соединений стали с более высокими механическими свойствами значительно ниже. Установлено, что неучет динамических напряжений приводит к заниженным значениям предельного напряжения и завышенным значениям второй критической температуры хрупкости. Изложенный анализ исследований позволяет более обоснованно подойти к оценке сопротивления элементов конструкций, изготовленных из исследуемых материалов, хрупкому разрушению и определению их запасов прочности.

Аналізуються результати експериментальних досліджень впливу співвідношення статичних та динамічних напружень на граничні напруження та другу критичну температуру крихкості стикових зварних з’єднань з тріщиною сталей 09Г2 та 12ГН2МФАЮ в умовах кімнатної та низьких (до –80 °С) температур. Встановлено, що при заданій температурі динамічна складова критичного напруження лінійно зменшується із зростанням статичного напруження. Показано, що при зростанні коефіцієнта динамічності відбувається зменшення граничних напружень та підвищення другої критичної температури крихкості. При цьому критичні температури крихкості зварних з’єднань сталі з більш високими механічними властивостями значно нижчі. Встановлено, що відсутність обліку динамічних напружень призводить к зменшеним значенням граничного напруження та збільшеним значенням другої критичної температури крихкості. Наведений аналіз досліджень дозволяє більш обґрунтовано підступити до оцінки опору елементів конструкцій, виготовлених з досліджених матеріалів, крихкому руйнуванню та визначенню їх запасів міцності.

Results of experimental studies of the influence of the ratio of static and dynamic stresses on limit stresses and second critical brittleness temperature of butt welded joints with a crack on 09G2 and 12GN2MFAYu steels under the conditions of room and low (to –80°C) temperatures are analyzed. It is found that at the specified temperature the dynamic component of critical stress decreases linearly with increase of static stress. It is shown that decrease of limit stresses and increase of the second critical brittleness temperature take place at increase of the dynamic factor. Critical brittleness temperatures of welded joints of steel with higher mechanical properties are significantly lower. It is found that ignoring the dynamic stresses leads to underestimated values of limit stress and overestimated values of second critical brittleness temperature. Presented analysis of research allows a more substantiated approach to assessment of brittle fracture resistance of structural elements made from the studied materials, and determination of their safety margins.