Расчетные методы оценки свариваемости - Курсовая работа

Российский Государственный Университет нефти и газа имени И.М. Кафедра: «Сварка и мониторинг нефтегазовых сооружений»В данной работе рассматриваются различные методики расчета параметров свариваемости сталей нефтегазового сортамента. В литературных источниках дается различное трактование понятия свариваемости, в первой части своей работы описывается одно из основных, составленное в соответствии с нормативной технической документацией. Во второй части работы рассматривается расчетно-статистический метод оценки стойкости сталей против образования горячих трещин и расчетно-статистический метод оценки стойкости сталей против образования холодных трещин.Одной из важнейших характеристик сталей применяемых в сварных конструкциях является свариваемость. Термины и определения основных понятий» принято следующее определение «Свариваемость - свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия» В сварочной практике существуют такие понятия, как физическая и технологическая свариваемость. Такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами. Так как количество показателей, характеризующих свойства основного металла, велико, свариваемость является комплексной характеристикой, включающей следующее: · реакцию металла на термодеформационный цикл сварки, проявляющийся в склонности к росту зерна, структурным и фазовым изменениям в металле шва и в зоне термического влияния;Горячие трещины при сварке - хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и зоны термического влияния, возникающие в твердо-жидком состоянии при завершении кристаллизации, а также в твердом состоянии при высоких температурах на этапе преимущественного развития межзеренной деформации[2].Они могут возникать при неблагоприятном сочетании некоторых факторов, связанных с понижением деформационной способности металла вследствие наличия в структуре легкоплавких эвтектик, дефектов кристаллического строения, выделения хрупких фаз и т.д. Внешними причинами образования трещин является сегрегация таких примесей, как сера, фосфор или кислород и окислы, т.е. элементов, которые не вводятся специально в металл сварного шва, а попадают в него как сопутствующие элементы или в результате неоптимальных металлургических реакций. Внутренние причины возникают в результате реакций элементов, специально вводимых в металл сварного шва. Дефекты типа горячих трещин обнаруживаются как в металле шва, так и в металле околошовного участка ЗТВ, вблизи линии сплавления. Согласно теории технологической прочности металлов при сварке, сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин определяется тремя основными факторами: - пластичностью металла в температурном интервале хрупкости(ТИХ)Холодные трещины - локальное межкристаллическое разрушение металла сварных соединений, возникающие под действием собственных сварочных напряжений. Формальными признаками холодных трещин, отличающими их от горячих, являются факт обнаружения трещин при визуальном наблюдении, как правило, после полного охлаждения сварного соединения и блестящий излом без следов высокотемпературного окисления. Этим признакам удовлетворяют трещины шести разновидностей (табл. Приведенная классификация холодных трещин несомненно условна, так как природа ряда их разновидностей изучена еще недостаточно. Исследование шлифов, свободной поверхности сварных соединений и излома трещин показывает, что холодные трещины состоят из очага разрушения и участка развития трещиныЭтот метод является косвенным, так как основан на использовании параметрических уравнений, составленных с помощью регрессионного анализа. Метод применим только для тех сплавов, которые входят в концентрационные пределы изученных композиций. Так же используя этот метод невозможно учесть аномалии по примесям, не входящим в используемые параметрические уравнения, а так же аномалий по технологическим параметрам сварки, выходящим за исследованные пределы.В основе этого метода лежат параметрические уравнения, полученные статистической обработкой экспериментальных данных. Эти уравнения связывают выходные параметры(в данном случае склонность к образованию горячих трещин) с входными параметрами (химический состав стали, толщина конструкции и т.д) без анализа физических и химических процессов, происходящих в металлах при сварке. Эти уравнения используются в рамках значений параметров, исследовавшихся в экспериментах, хотя данные уравнения выражают зависимости, экстраполяция которых даст, в случае выхода за пределы изученных композиций, с большой долей вероятности верный результат исследования.

Содержание

Введение

1. Понятие свариваемости

1.1 Сопротивляемость образованию горячих трещин

1.2 Сопротивляемость образованию холодных трещин

2. Расчетные методы оценки параметров свариваемости

2.1 Расчетно-статистический метод оценки стойкости сплавов против образования ГТ

2.2 Расчетно-статистический метод оценки стойкости сплавов против образования ХТ

3. Описание программы

4. Результаты расчетов сталей нефтегазового сортамента

Заключение

Список используемой литературы

Приложение