Лопается шов после отжига

[AlexKaz 1 822]

Есть самая простая полая труба. Есть как бы сплошное кольцо, кольцо рубят на несколько секторов или заранее изготовляют сектора по-отдельности. Затем на трубу наваривают секторы кольца.

Коэффициенты температурного расширения у металла трубы, кольца и проволоки одинаковые, разница +- проценты, т.е. используется обычная сталь, железа более 95%.

Нагревают, выдерживают при температуре, медленно охлаждают. Проблема - после остывания (или при нагреве - не ясно, визуально нельзя определить когда рушится соединение) рвёт шов и металл трубы по сварному шву Я не понимаю почему так происходит. Остаточные напряжения, наведённые в процессе сварки, же должны срелаксировать при отжиге. И при одинаковом КТР дальнейшее расширение металла при высокой температуре и наоборот при охлаждении не приводит к появлению коробления от температурных деформаций. Или всё же в разных участках шва структура и свойства металла изменяются так, что изменяется и КТР? Если так, где можно почитать об этом?

Изменено 1 апреля 2021 пользователем AlexKaz

[Blurp 1 678]

@AlexKaz Это ты такой прелестный эскиз во фрикаде нарисовал?

Он настолько Free, что и размеры твоей "простой полой трубы" не важны для общественности и тебя?

Или ты так сегодняшний праздник отмечаешь?

[AlexKaz 1 822]

Баааа, кажется понял... Ладно, может кто чего посоветует... Походу, рвёт швы т.к. кольцо не успевает нагреться, а труба успевает.

5 минут назад, Blurp сказал:

размеры твоей "простой полой трубы" не важны

Именно, не важны.

Изменено 1 апреля 2021 пользователем AlexKaz

[sloter 546]

13 минут назад, AlexKaz сказал:

Именно, не важны.

Как знать, как знать.

13 минут назад, AlexKaz сказал:

Походу, рвёт швы т.к. кольцо не успевает нагреться, а труба успевает.

Или при остывании внутренняя труба (если она сильно меньшей толщины и массы и большей площади поверхности) остывает гораздо быстрее и тянет швы.

Изменено 1 апреля 2021 пользователем sloter

[AlexKaz 1 822]

Ага, тоже подумалось. Вроде, на последнем этапе охлаждения и рвёт.

[AlexArt 278]

@AlexKaz , хм, а почему вы не пробовали смоделить процесс остывания? Какое распределение напряжений идет? Вы же могете это дело на раз-два. Лень?

Если в модели все норм, то косяк технологии. Делов-то...

[AlexKaz 1 822]

1 час назад, AlexArt сказал:

Какое распределение напряжений идет? Вы же могете это дело на раз-два. Лень?

Геометрия реальная посложнее, геморроя уже успел поймать и на контактах, и при выводе универсального КТР для всех металлических сплавов (оказывается, есть теория и на части кривой температур оно даже стыкуется с опытными данными, хоть и коряво). Видимо, всё гораздо проще - чисто недогрев-перегрев разных кусков конструкции.

Точных данных техпроцесса на руках нет, поэтому пока прикидки умозрительные. Если технологи уточнят - тогда да. Прогресс уже в том, что есть фотография трещин. А бывает, что нет вообще никаких привязок =) и никакой опытной опоры для анализа проблемы. Так и живём...

А может  что-то закрепили где не крепили ранее... пока не ясно.

[AlexArt 278]

У вас нет доступа к процессу производства хотя бы в качестве наблюдателя? Ммм... мои соболезнования...

[AlexKaz 1 822]

11 минут назад, AlexArt сказал:

У вас нет доступа к процессу производства хотя бы в качестве наблюдателя

Запросить что-то - спецы на месте напишут и распишут что и как. Но, например, мехсвойств во всём диапазоне от нуля до т-ры отжига (наверное, не нужно говорить, что отжигать в зависимости от процесса могут и при 300, и при 800 С) - неа, никто мне даст, и далеко на каждая фирма имеет в штате такую лабу для таких исследований. А это значит, как следствие, что большинство мкэшников тут зависнут сразу. Как и сопроматчиков. Истина где-то посередине...

Ну и, опять же, гляньте как-нибудь что происходит с контактами при тепловых деформациях в сотни градусов. Тут новые сеткогенераторы ничего не дадут, всё по старинке надо, монолитом, с подразделением элементов на разные свойства... Иначе сплошные фейки в результатах.

Изменено 1 апреля 2021 пользователем AlexKaz

[Кварк 126]

Нужно увеличить кол-во секторов.

Чем больше длина сектора, тем больше мы имеем абсолютной деформации, тем большие напряжения возникают в сварном шве.

Суть в том, что нельзя рассматривать эту сборку как монолит, сектора контачат с трубой только в месте сварного шва, и шов выполняет работу деформации всего сектора. 

[Кварк 126]

Поэтому одинаковость КТР тут не спасает.