Распределение напряжений в образцах труб магистральных газопроводов со сварным соединением
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2020-1-4-8Ключевые слова:
остаточные напряжения, акустоупругость, электромагнитно-акустическое преобразование, сварное соединение трубопроводаАннотация
Напряжения в зоне термического влияния и сварного соединения связаны с наличием внутренних напряжений, возникновение которых связано с различными причинами. Основными из них являются неравномерность нагрева и усадки сварного шва, а также структурные изменения металла и околошовной зоны в процессе сварки. Эти напряжения могут складываться с эксплуатационными напряжениями, что в свою очередь приводит к ускорению скорости зарождения трещин в зоне сварного соединения. Произведена оценка двухосных напряжений в основном металле и в зоне сварных соединений магистральных трубопроводов на основе явления акустоупругости с использованием трех типов волн различных поляризаций (продольной и двух поперечных с ортогональной поляризацией) и электромагнитно-акустического преобразования ввода-приема ультразвуковых волн.
В осевом направлении ближе к краям вырезки значения напряжений ниже, чем по центру, что объясняется уменьшением напряжений при удалении связей. Похожая картина наблюдается для окружного σ2 направления. В образцах со сварным соединением наблюдается резкое уменьшение значения относительных напряжений в зоне термовлияния сварного соединения по сравнению с напряжениями в области основного металла.Библиографические ссылки
Антонов А. А. Исследование полей остаточных напряжений в сварных конструкциях // Сварочное производство. 2013. № 12. С. 13–17.
Автоматизированный ультразвуковой контроль труб большого диаметра / Н. П. Алешин, Ю. Л. Гобов, А. В. Михайлов и др. // Дефектоскопия. 2014. № 3. С. 3–11.
Петров К. В., Соков М. Ю., Муравьева О. В. Влияние конструктивных особенностей проходного электромагнитно-акустического преобразователя на результаты контроля цилиндрических объектов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21. № 2. С. 135–146.
Kamat A.M., Pei Y. An analytical method to predict and compensate for residual stress-induced deformation in overhanging regions of internal channels fabricated using powder bed fusion // Additive Manufacturing. 2019. Vol. 29. P. 100796. DOI: 10.1016/j.addma.2019.100796.
Wang J., Mirzaee-Sisan A. The effect of plasticity on residual stress generation and redistribution in off-shore pipelines // International journal of pressure vessels and pipelines. 2018. Vol. 159. P. 101-110. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2017.11.011.
Ramasamy R., Ibrahim Z., Chai H.K. Numerical investigations of internal stresses on carbon steel based on ultrasonic LCR waves // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 908. No. 1. P. 012044. DOI: 10.1088/1742-6596/908/1/012044.
Никитина Н. Е. Акустоупругость. Опыт практического применения. Н. Новгород : ТАЛАМ, 2005. 208 с.
Nikitina N.Y., Kamyshev A.V., Kazachek S.V. The application of the acoustoelasticity method for the determination of stresses in anisotropic pipe steels //Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. Vol. 51. No 3. Pp. 171-178. DOI: 10.1134/S1061830915030079.
Оценка остаточных напряжений в рельсах с использованием электромагнитно-акустического способа ввода-приема волн / В. В. Муравьев,
Л. В. Волкова, В. Е. Громов, А. М. Глезер // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 12. С. 34–37.
Исследования структурного и напряженно-деформированного состояния рельсов текущего производства методом акустоупругости / В. В. Муравьев, Л. В. Волкова, А. В. Платунов, И. В. Булдакова, Л. В. Гущина // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21. № 2. С. 13–23. DOI 10.22213/2413-1172-2018-2-13-23.
Стрижак В. А., Хасанов Р. Р., Пряхин А. В. Особенности возбуждения электромагнитно-акустического преобразователя при волноводном методе контроля // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. 2018. Т. 21. № 2. С. 159–166. DOI: 10.22213/2413-1172-2018-2-159-166.
Никитина Н. Е. Акустоупругость. Опыт практического применения. Н. Новгород: ТАЛАМ, 2005. 208 с.
