Накатываемой поверхности

Распространение результатов тестирования, выполненного для простой гипотезы, на случай сложной гипотезы требует известной осторожности. Однако достаточно высокие уровни значимости позволили отбросить нулевую гипотезу. Дополнительно был проведен графоаналитический анализ с помощью .-юрмальпой вероятностной бумаги (вероятностной сетки) [94, 99] (рнс. 18). который подтвердил нормальность выборки. Времена до разрушения магистральных газопроводов достаточно хорошо ложатся на линию, соо; ветствующую нормальному распределению, хотя, на первый взгляд, оно представляется вообще неприемлемым для описания статистики отказов трубопроводов, так как со временем накапливаются повреждения и частота отказов должна квазимонотонно расти. Но для рассматриваемой статистики отказов магистральных газопроводов, вызванных коррозионным растрескиванием, характерны следующие особенности: во-первых, коррозионное растрескивание, как правило, проявляется не на всей длине газопровода, а на участках, входящих в 30-километровую зону от компрессорной станции; во-вторых, ему свойствен своеобразный инкубационный период (10-12 лет), по истечении которого проводятся мероприятия по ликвидации отказов вплоть до замены участка в случае увеличения их частоты в пределах опасной, с точки зрения КР, зоны.

Разрушение при действии переменных напряжений ст на участке АВ имеет статический характер, т.е. такой же, как и при однократном разрушении: с образованием шейки и исчерпанием всей пластичности материала (для гладких образцов участок АВ простирается до 103 - 106 циклов, а остро надрезанных - до 102 - 104 циклов). На участке ВС характер разрушения меняется с увеличением числа циклов и понижением амплитудного напряжения ACT, макропластиче-ская деформация постепенно уменьшается и исчезает, а разрушение становится типично усталостным, т.е. происходящим в результате образования и распространения усталостной трещины. От приложения переменных напряжений в металле постепенно накапливаются повреждения, перехо-

Таким образом, испытывая на одном уровне напряжения серию образцов, находят максимальную долговечность, при которой в металле еще не накапливаются повреждения, способные вызвать зарождение трещины. Определение, критической повреждаемости для нескольких уровней напряжений позволяет построить кривую поврежденно-сти (рис. 11).

лей накапливаются повреждения, вызванные как ползучестью, так и высокотемпературной малоцикловой усталостью. Наклепанный и стабилизированный карбидами аустенит в этих условиях обладает низкой деформационной способностью, что приводит к возникновению в структуре металла клиновидных трещин, их развитию и хрупкому межзеренному разрушению тем быстрее, чем выше температура эксплуатации.

Величина релаксации при высоких температурах (800 — 1000°С), как это следует из примеров гл. IV, может быть весьма существенной (40 — 50%); поэтому для определения доли статического повреждения, накапливающегося на площадках цикла, необходимо найти эквивалентное напряжение за весь период релаксации. Поскольку в течение выдержки в материале накапливаются повреждения одного вида (статические), то для определения эквивалентного напряжения можно использовать гипотезу линейного суммирования повреждений [71]; тогда

Результаты многочисленных обследований оболочечных конструкций свидетельствуют о том, что в период их эксплуатации в расчетных сечениях накапливаются повреждения, зарождаются макротрещины. Известно множество случаев, когда сосуды давления, прошедшие приемочные испытания при нагрузках, превышающих расчетные в 1,25—1,5 раза, разрушались через 3—5 лет эксплуатации либо при очередном обследовании в них были обнаружены отсутствующие ранее трещины. Так, на рис. 7.1 приве-

На рис. 6 и 7 приведены графики Kt—t и Кп—п. Графики показывают, что первоначально (до налета 14000 ч и 4800 посадок) идет упрочнение книц, а далее накапливаются повреждения, и эквиваленты имеют отрицательные значения.

Несмотря на то, что номинальный режим при проектировании рассчитывается наиболее тщательно, явления, возникающие при его реализации, представляют для турбины определенную опасность. Как правило, номинальные режимы — это длительные режимы, при которых происходит накопление повреждений в деталях. Вследствие ползучести вырабатывается ресурс длительной прочности на расточках высокотемпературных роторов и ослабление затяжки фланцевых соединений. В вибрирующих рабочих лопатках накапливаются повреждения от усталости. В рабочих лопатках ЦНД, особенно в зоне фазового перехода, возникает коррозионная усталость. Диски ступеней, расположенных в зоне фазового перехода, подвержены коррозионному растрескиванию. Этот перечень можно продолжить: для теплофикационной турбины, у которой регулируемыми параметрами являются электрическая мощность и давления в регулируемых отборах, диапазон режимов частичной нагрузки существенно больше.

Длительная прочность — это основной фактор, который определяет ресурс турбины. При длительном пребывании материала ротора в условиях высоких напряжений и температуры в нем накапливаются повреждения в виде пор и разрыхлений, которые затем сливаются в макротрещину, постепенно растущую даже в условиях постоянной нагрузки. При достижении трещиной критического размера происходит «внезапное» хрупкое разрушение.

Таким образом, в зависимости от типа материала интенсивность накопления повреждений на разных стадиях нагружения различна (рис. 4.13). Для упрочняющегося материала АД-33 характерно большое накопление повреждений в начале нагружения (кривая 7), в то время как для разупрочняющейся стали сильно накапливаются повреждения на стадии окончательного разрушения (N/Np ^> 0,7) — кривая 3. Интенсивность накопления повреждений для циклически стабилизирующейся стали 22к сравнительно равномерно увеличивается с ростом числа циклов нагружения (кривая 2).

рина линий с течением времени падает. Максимальная ширина линий наблюдается не на самой поверхности, а в более глубоком слое меди. Таким образом, можно утверждать, что при ИП в самом верхнем слое нет скопления дислокаций, т. е. не накапливаются повреждения, приводящие к разрушению поверхности. При трении образцов меди со сталью в неактивном смазочном материале (вазелиновом масле) кривая изменения физической ширины рентгеновской линии меди по глубине зоны деформации при трении не имеет спада в верхних слоях. Здесь нет разрежения дислокаций — происходит накопление повреждений (рис. 18.8) и, как следствие, разрушение поверхности.

Указанные последствия особенно опасны при накатке многослойных трубок. Вследствие больших усилий, необходимых для образования кольцевых канавок на трубках со стенками сравнительно большой суммарной толщины (до 2 мм), первые слои многослойной оболочки (особенно наружный) получают значительный наклеп, утонение, и на накатываемой поверхности трубки образуются трещины.

Форма и основные размеры рифлений (высота h, угол а и зависимость шага рифлений Р от диаметра D и ширины В накатываемой поверхности) приведены в табл. 12.20 [127].

Ma rep iiaji Ширина Диаметр накатываемой поверхности D

Материал заготовки Ширина накатываемой поверхности В Диаметр накатываемой поверхности D

накатывае- Длина накатываемой поверхности

Накатывание может быть осуществлено поперечной и продольной подачей. В первом случае ширина накатного ролика должна быть на 3—4 мм больше длины накатываемой поверхности. Работа с поперечной подачей обычно осуществляется по упору. Для накатывания на токарных и револьверных станках поверхностей, по длине превышающих ширину накатного ролика, рекомендуются продольные подачи: для деталей диаметром до 10 мм —• 1 мм/об, свыше 10 до 25 мм — 1,5 мл1/об, свыше 25 до 40 мм—2,0 мм/об и свыше 40 до 60 мм— 2,5 мм/об.

Длина накатываемой поверхности

Накатывание может производиться путем поперечной или продольной подачи. В первом случае ширина накатного ролика должна быть на 3—4 мм больше длины накатываемой поверхности. Для накатывания на токарных и револьверных станках поверхностей, длина которых

Длина накатываемой поверхности

Длина накатываемой поверхности

/•'иаметр накатываемой детали Длина накатываемой поверхности