W pracy przedstawiono wyniki badań różnych gatunków stali i ich złączy spawanych oraz wzory (równania), które zastosowano do wyznaczenia wielkości krytycznych dla kryteriów odporności na pękanie. Dotyczą one zarówno zakresu liniowo-sprężystej, jak i sprężysto-plastycznej mechaniki pękania. Ponadto porównano eksperymentalnie wyznaczone rozwarcie czoła pęknięcia (CTOD) z wartościami obliczonymi według proponowanej w literaturze zależności, określającej jego korelację z wynikami badań udarności stali i złączy spawanych. Oceniono zgodność odporności na pękanie z użyciem dostępnych i znanych równań.
EN
The paper presents the results of tests on various steel grades and their welded joints as well as the formulas used to determine the critical values for toughness on crack criteria. They concern both the linear-elastic and the elastic-plastic range fracture mechanics. In addition, experimental and calculated crack tip opening displacement (CTOD) was compared based on their correlation with the results of standard impact tests of steel and welded joints. The compatibility of toughness on crack using different patterns was also evaluated.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy porównano własności statyczne oraz zmęczeniowe materiałów platerowanych przed oraz po obróbce cieplnej. We wszystkich przypadkach zastosowano jednakowy materiał podstawowy – stal niestopową P355NH, zaś materiałami nakładanymi były stale austenityczne: 254SMO, 316L, stopy niklu: C-276, Alloy 625 oraz super-duplex SAF2507. W ramach pracy przeprowadzono obróbkę cieplną w temperaturze 910°C, a następnie wykonano badania statyczne (próba zginania, ścinania, rozciągania), badanie udarności, rozkładu twardości w przekroju próbki oraz badania na cykliczne zginanie.
EN
This paper describe the comparison of static and fatigue properties of clad materials before and after heat treatment. In all cases was used the same base material - P355NH carbon steel and the clad materials was: 254SMO and 316L austenitic steels, C-276 and alloy 625 nickel alloys, as well as SAF2507 super-duplex. As part of the work, heat treatment was carried out at 910°C and then static tests (bend test, shear test, tensile test) impact test, hardness distribution tests in the specimen cross-section and cyclic bending were performed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano strukturę, właściwości mechaniczne oraz rozwój pęknięć zmęczeniowych w układach platerów cyrkon-stal zgrzewanych wybuchowo, poddanych długotrwałemu oddziaływaniu temperatury. Próbki w stanie po spojeniu wygrzewano w temperaturze 600°C w czasie 10 i 100 godzin, a następnie poddano obserwacjom mikroskopowym, określono twardość, wytrzymałość na rozciąganie oraz poddano wahadłowemu zginaniu. W odkształconych próbkach zaobserwowano wzrost pęknięć zmęczeniowych równolegle do przyłożonego obciążenia, przy czym inicjacja pęknięć występowała w stali.
EN
The paper describes the structure, mechanical properties and fatigue cracks growth in explosively welded zirconium - carbon steel cladding system subjected to long-lasting temperature impact. After annealing at 600°C for 10 and 100 hours the samples were subjected to microscopic observations and finally the microhardness, tensile strength and cyclic bending were determined. In the deformed specimens the initiation of fatigue cracks occurred in the steel whereas further cracks growth occurred parallel to the applied load.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań trwałości, inicjacji oraz wzrostu pęknięć zmęczeniowych próbek ze stali S355 z pachwinowymi spoinami w dwóch wariantach lica spoin (wklęsłych oraz wypukłych), poddanych zginaniu ze skręcaniem. Badania przeprowadzono przy stałej wartości współczynnika asymetrii cyklu R = -1. W zaprezentowanych wynikach uwzględniono wpływ obróbki cieplnej na trwałości badanych próbek.
EN
The paper presents the test results of lifetime, initiation and fatigue crack growth of specimens, from steel S355 with fillet welds in two variants of the welds face (concave and convex), subjected to bending with torsion. The tests were carried out at a constant value of stress ratio R = -1. The results presented included the influence of heat treatment on lifetime of the specimens tested.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono podstawowe możliwości wspomagania procesu projektowania złączy spawanych wraz z analizą siły gnącej z wykorzystaniem oprogramowania MSC Marc/Mentat. Program ten może być używany do obliczania naprężeń i odkształceń w zakresie liniowo-sprężystym i nieliniowym.
EN
The paper presents the basic possibilities of using MSC Marc/Mentat for computer aided welding simulation, with additional bending force. The software may be used to calculate stresses and strains in the linear-elastic and nonlinear range.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano wyniki badań zmęczeniowych łącznika spawalniczego stal-aluminium z międzywarstwą tytanu Grade 1. Badany materiał został poddany analizie mikrostrukturalnej. Przeanalizowano czynniki wpływające na trwałość zmęczeniową oraz zaprezentowano podstawową analizę pęknięć zmęczeniowych zaobserwowanych podczas badań.
EN
The paper presents the results of fatigue tests of a steel-aluminum welding transition joint with titanium Grade 1 interlayer. Metallic composite was subjected to microstructural analysis. Factors influencing fatigue durability were analyzed and the basic analysis of fatigue cracks observed during tests was presented.
The paper presents the test results obtained for fatigue crack growth in Ti–2.5Cu alloy subjected to bending in notched specimens. The tested specimens were subjected to various variants of heat treatment. The tests were performed at the fatigue test stand MZGS-100 under loading frequency 28.4 Hz. The study was conducted for a constant amplitude of moment Ma = 11.2 N∙m and different values of stress ratio R = –1 and 0. Influence of the microstructure on the crack paths in plane specimens was observed. The propagation of the main crack in the two-phase structure takes place both transcrystallinely through α phase grains and through the boundaries of the grains in metastable phase precipitation areas, whereas the propagation of the side cracks takes place along the precipitates of the coniferous phase. In the material after supersaturation and ageing at a temperature of 415°C, after Nf = 12 000 cycles (R = 0), no side cracks were observed, and the main crack develops in both phases that form the microstructure shown in Figure 10. A different fracture mechanism occurs for the material after supersaturation and ageing (Nf = 11 000 cycles) at a temperature of 760°C. In this case, an irregular path of the main crack is observed, whose direction in the micro-areas is determined by the precipitates of the intermetallic phase (Fig. 11). From the beginning of the main crack and along its entire length, numerous side cracks develop that are over 150 μm in length. The components of the structure that facilitate the propagation of cracks and determine their direction are clusters of Ti2Cu precipitates on the boundaries of α phase. In case of this alloy, the impact of the mean stress value during cyclic testing decreases fatigue life considerably.
PL
Celem pracy była ocena trwałości zmęczeniowej stopu Ti–2,5Cu (IMI230) po różnej obróbce cieplnej oraz określenie różnic w mechanizmie propagacji pęknięć zmęczeniowych uwarunkowanych odmienną mikrostrukturą.
W niniejszej pracy opisano porównanie trwałości zmęczeniowej na zginanie dwóch materiałów platerowanych z materiałem podstawowym. Materiałem podstawowym była stal węglowa P3335NH o grubości 10 mm, zaś materiałami platerowanymi były stale austenityczne 254SMO oraz 316L. W ramach pracy przeprowadzono badania ultradźwiękowe i badania statyczne takie jak: próba rozciągania, próba ścinania, próba zginania oraz udarność. Jako kolejne przeprowadzone zostały badania rozkładu twardości w przekroju poprzecznym próbki. Ostatnie były badania na cykliczne zginanie przy czterech różnych obciążeniach. Z przeprowadzonych badań wynika, że blachy zostały połączone na całej powierzchni z wyłączeniem technologicznych marginesów wynoszących około 30 mm na stronę oraz punktu inicjacji detonacji, który z reguły zawsze jest obszarem niezgrzanym. Badania rozkładu twardości wykazały, że proces platerowania wybuchowego spowodował wzrost twardości materiałów w pobliżu linii złącza. Z badań na cykliczne zginanie wynika, że najwyższą trwałość zmęczeniową wykazuje sam materiał podstawowy w porównaniu z materiałami platerowanymi. W przypadku każdej próbki inicjacja pęknięcia następowała w materiale podstawowym.
EN
This paper describes the comparison of fatigue life on bending of two claded materials with the base material. The base material was the carbon steel P3335NH of the thickness of 10 mm and the clad materials was austenitic steels 254SMO and 316L. As a part of the work, ultrasonic testing of static tests such as tensile tests, shear tests, bending tests and impact tests were performed. The hardness distribution tests in the cross-section of the sample was subsequently carried out. Last tests were the cyclic bending tests at four different loads. Surveys show that the plates are connected to the entire surface with the exclusion of technological margins of approximately 30 mm per side and the detonation initiation point, which, as a rule, is always a non-connected area. Hardness distribution tests shown that the explosive plating process has resulted in an increase in the hardness of materials near the joint line. The bending studies show that the highest fatigue life is the same as the base material compared to the cladding materials. For each sample, the crack initiation always started in the base material.
W pracy przedstawiono wyniki badań wzrostu pęknięć zmęczeniowych próbek poddanych cyklicznemu zginaniu przy stałej amplitudzie momentu, wykonanych ze stali S355 z pachwinowymi spoinami. Badane próbki posiadały koncentratory naprężenia w postaci zewnętrznych, dwustronnych łagodnych karbów. Badania przeprowadzono przy stałej wartości współczynnika asymetrii cyklu R = -1 bez obróbki cieplnej i po takiej obróbce. W artykule zaprezentowano również wyniki badań mikrostruktury złączy spawanych z uwzględnieniem zmian zachodzących w materiale po obróbce cieplnej oraz wpływ tych zmian na trwałości zmęczeniowe próbek.
EN
The paper presents the test results on the fatigue crack growth under cyclic bending specimens at constant moment amplitude made of S355 steel with fillet welds. Plane specimens with stress concentrators in form of the external two-sided blunt notches were tested. The tests were performed under constant value of the stress ratio R = -1 without and after heat treatment. The article also presents the test results of the microstructure of welded joints taking into account changes in the material after heat treatment and the impact of these changes on the fatigue life of specimens.
The article presents the maps of xx stress component and compares values of analytical and numerical calculations for the stress intensity factor range of welded specimens with fillet welds which subjected to cyclic bending. The tests were performed under constant value of moment amplitude Ma = 9.20 Nm and stress ratio R = σmin/ σmax = -1. The specimens were made of drag steel rod S355. The specimens were solid and welded. The numerical models were simulated with ABAQUS suite and numerical calculations performed with FRANC3D software.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych dla dwóch różnych materiałów zgrzewanych wybuchowo. W obu przypadkach wykorzystano jednakowy materiał podstawowy – stal niestopowa P355NH zaś materiałami nakładanymi są stopy niklu alloy 625 i C-276. Przeprowadzono badania zmęczeniowe przy cyklicznym zginaniu i współczynniku asymetrii cyklu wynoszącym R = -1 oraz amplitudzie momentu Ma = 19.41 N·m. Rozwój pęknięć zmęczeniowych mierzony był przy pomocy przenośnego mikroskopu o powiększeniu 25x znajdującego się przy maszynie zmęczeniowej MZGS-100. W pracy przedstawiono również wyniki badań statycznych oraz badania rozkładu twardości na przekroju poprzecznym bimetalu przed i po obróbce cieplnej.
EN
The work describes the development of fatigue cracks for two different materials by explosive welding. ln both cases, was used the same base material carbon steel - P355NH and clad materials are nickel alloys 625 and C-276. Fatigue tests were carried out at cyclic bending with stress ratio R = -1 and amplitude of the moment Ma = 19.41 N·m. The fatigue cracks growth was measured by a 25x magnification microscope located at the fatigue test stand MZGS-100. The paper also presents the study of strength tests and hardness distribution in bimetal cross section before and after heat treatment.
W niniejszej pracy opisano wpływ obróbki cieplnej na własności wytrzymałościowe pięciu różnych materiałów platerowanych metodą zgrzewania wybuchowego. W przypadku wszystkich platerów materiałem podstawowym była stal węglowa SA-516 Gr.70 o grubości 10 mm, zaś materiałami nakładanymi były: stale austenityczne (316L oraz 254 SMO), super-duplex (SAF 2507) oraz stopy niklu (alloy 525 i C-276) o grubości 3 mm, W przypadku wszystkich materiałów przeprowadzono obróbkę cieplną, a dokładniej wyżarzanie odprężające w celu zniwelowania naprężeń własnych powstałych przez proces platerowania wybuchowego. W ramach statycznych badań wytrzymałościowych przeprowadzono: próbę zginania, ścinania, rozciągania, jak również udarność. Wszystkie badania wykonano według amerykańskich norm ASTM SA-264 i ASTM SA-265. Dodatkowo wykonano również rozkład twardości oraz badania makroskopowe, podczas których zmierzono parametry złączy oraz równoważną grubość przetopień (RGP).
EN
The paper describes the effect of heat treatment on strength properties of five different clad explosive materials. For all cladding materials base material was carbon steel SA-516 Gr.70 10 mm thickness, and the clad materials was: austenitic stainless steel (316L and 254 SMO), super-duplex (SAF 2507] and nickel alloys (alloy 625 and C-276) for 3 mm thickness. For all materials, heat treatment was carried out precisely stress relief annealing in order to reduce the stresses caused by explosive welding process. The static strength tests were performed: bending test, shear test, tensile test and impact test. All tests were performed according to the American standard ASTM SA-264 and ASTM SA-265. In addition, also made the distribution of hardness and macroscopic research where measured parameters of joints and equivalent thickness melted zone (RGP).
W pracy zaprezentowano budowę, zasadę działania i pomiary na maszynie wytrzymałościowej do badań zmęczeniowych. Maszyna przeznaczona jest do badań zmęczeniowych próbek z materiałów konstrukcyjnych pracujących przy cyklicznie zmiennych obciążeniach zginających, skręcających i proporcjonalnym zginaniu ze skręcaniem. Można zadawać obciążenia z zerową lub różną od zera wartością średnią momentu. W pracy przedstawiono przykładowe pomiary statyczne i cykliczne na dźwigni maszyny i badanej próbce dotyczące cechowania stanowiska przy zginaniu i skręcaniu oraz wpływu wartości średniej obciążenia.
EN
The paper presents structure, a principle of operation and measurements of the strength machine for fatigue tests. The machine is designed for fatigue tests of specimens performed from the structural materials working under cyclical loads bending, torsion and proportional bending with torsion. We can ask the load with a zero or non-zero mean value of the moment. The paper presents examples of measurements of static and cyclic on lever machines and the tested specimen (calibration machine) under bending and torsion and the influence of the mean value load.
W pracy omówione zostały wybrane metody pomiarów drgań maszyn wirujących (silników, wirników wentylatorów, przekładni mechanicznych, itp.) zastosowanych do oceny stanu maszyn pracujących w warunkach przemysłowych. Przedstawiono zastosowaną aparaturę badawczą pozwalającą na zebranie danych do analizy. Na przykładzie pomiarów drgań łożysk wentylatora promieniowego typu WPK-3,9 pracującego w stacjach wentylatorów głównych w przemyśle górniczym przedstawiono analizę drgań, dzięki której określono stan techniczny wirujących części wentylatora.
EN
The work presents selected methods of vibration measurement of rotating machines (motors, fan rotors, mechanical gears, etc.) used to evaluate the condition of machines operating in industrial conditions. Presented research apparatus used to record data for analysis. Based on measurements of the vibrations of radial fan bearings type WPK-3.9 operating in mining factory a vibration analysis was presented, which determined the technical condition of the fan.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych w układach platerów cyrkon-stal spajanych metodą zgrzewania wybuchowego. Próbki o przekroju poprzecznym prostokątnym, charakteryzujące się zróżnicowanym udziałem warstwy przetopionej, poddano wahadłowemu zginaniu oraz wykonano pomiary twardości w obszarze złącza. W odkształconych próbkach zaobserwowano wzrost pęknięć zmęczeniowych równolegle do przyłożonego obciążenia. Inicjacja pęknięć występowała w cyrkonie.
EN
The paper describes a fatigue crack development in zirconium-steel sheets joined by the explosive welding technology. The clad specimens of rectangular cross-section and with different quantity of melted areas were subjected to oscillatory bending. The strain hardening across the interface was analysed by microhardness measurements. In the specimens, the fatigue crack growth parallel to the applied loading was observed. The crack initiation occurred always in the zirconium plate.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych dla trzech różnych bimetali uzyskanych metodą zgrzewania wybuchowego. W każdym przypadku był jednakowy materiał podstawowy – stal węglowa P355NH, zaś materiały nakładane to: stale austenityczne 316L, 254SMO oraz super duplex (50% struktury ferrytycznej, 50 % struktury austenitycznej). Próbki o przekroju poprzecznym prostokątnym poddano badaniom zmęczeniowym na zginanie przy średniej wartości naprężenia równej zero i o stałej amplitudzie momentu równej 19,41 N•m. Propagacja pęknięcia mierzona była za pomocą przenośnego mikroskopu z mikrometrem znajdującym się przy maszynie zmęczeniowej.
EN
This paper describes fatigue cracks growth in three different bimetallic made by explosive cladding. In any case, it was the same base material - carbon steel P355NH, and clad materials are: austenitic stainless steel 316L, 254SMO and super duplex (50% ferritic structure, 50% of the austenitic structure). Specimens of rectangular cross-section was subjected to fatigue bending with of the stress mean value equal zero and of constant amplitude equal to 19.41 N•m. The crack propagation was measured using a portable microscope with a micrometer located on the fatigue stand.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano wyniki badań próbek z pachwinowym złączem spawanym, wykonanych ze stali S355, poddanych wahadłowemu zginaniu. Badania przeprowadzono przy stałej wartości amplitudy momentu i współczynnika asymetrii cyklu z częstotliwością obciążenia wynoszącą 28,4 Hz. Próbki posiadały koncentrator naprężeń w postaci zewnętrznego, dwustronnego karbu i pachwinowych złączy spawanych.
EN
The paper presents the results of tests on specimens of fillet welded joint, made of steel S355 subjected to oscillatory bending. Tests were performed at a constant amplitude of moment and stress ratio at a frequency of 28.4 Hz load. Specimens had a stress concentrator in the form of external bilateral notch and fillet welds.
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych rozwoju pęknięć zmęczeniowych w próbkach o przekroju poprzecznym prostokątnym, wykonanych ze stopu aluminium PA6 przy cyklicznym zginaniu. W próbkach zostały wykonane ostre i łagodne jednostronne karby. Badania doświadczalne przeprowadzono na maszynie zmęczeniowej MZGS-100 w zakresie niskiej i wysokiej liczby cykli, przy współczynniku asymetrii cyklu R =-1. Wyniki badań przedstawiono w postaci wykresów długości pęknięć zmęczeniowych o, w funkcji liczby cykli N oraz prędkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych w funkcji zakresu zmian współczynnika intensywności naprężeń ΔKI.
EN
The paper presents experimental tests results of the fatigue crack growth in PA6 aluminium alloy under cyclic bending in specimens with rectangular cross-section. The specimens were weakened by sharp and blunt one-sided notches. The tests were performed on the fatigue test stand MZGS-100 in the Iow and high cycle fatigue regime for the stress ratio R =-1. The test results were described on graphs of the fatigue crack length o versus numbers of cycles N and of the fatigue crack growth rate versus changes of the stress intensity factor range ΔKI.
W niniejszej pracy opisano wpływ zgrzewania wybuchowego na właściwości mechaniczne (statyczne sześciu różnych materiałów wytwarzanych metodą wybuchowego zgrzewania (platerowania)). W przypadku pięciu platerów materiałem podstawowym była stal węglowa P355NH o grubości 10 mm, materiałami nakładanymi były stale austenityczne, stopy niklu oraz super duplex (50% struktury ferrytycznej oraz 50% struktury austenitycznej) o grubości 3 mm, a w przypadku sześciu platerów materiałem podstawowym była stal SA-516 Gr60 również o grubości 10 mm, a materiałem nakładanym był tytan grade.1 o grubości 3 mm. W przypadku każdego rodzaju łączonych materiałów wykonane zostały badania ultradźwiękowe, makroskopowe (pomiary złącza oraz wyliczenia równoważnej grubości przetopienia RGP), rozkład twardości i badania wytrzymałościowe (próba rozciągania, próba zginania, próba ścinania oraz pomiar udarności). Dla wszystkich platerów właściwości mechaniczne mieściły się w normach, co świadczy o bardzo dobrym połączeniu obu materiałów.
EN
This paper describes the impact of explosive welding on mechanical properties (static six different clad materials). In the case of 5 plated base materiał was carbon steel P355NH 10 mm thickness, clad materials were austenitic steels, alloyed chrome - nickel and super duplex (50% ferritic structure and 50% austenitic structure) were a thickness is 3 mm, and in the case 6 of the cladding base materiał was steel SA-516 Gr.60 the 10 mm thickness and the clad materiał titanium grade 1 in a thickness of 3 mm. Foreach type of fabricto bejoined are made ultrasonic tests macroscopic (measurement of joint and an equivalent thickness of melted RGP), distribution of hardness and strength tests (tensile test, bend test, shear test and impact test). Mechanical properties of all plates within normal parameters which indicated a very good jointed of both materials.
W pracy zaprezentowano analizę rzeczywistego ruchu koła pędnego maszyny wyciągowej oraz zmienność sił dynamicznych występujących w elementach górniczego wyciągu szybowego (liny) podczas hamowania bezpieczeństwa. Skoncentrowano się na przeprowadzanych okresowo badaniach (półrocznych, rocznych) oraz rejestrowanych wykresach prędkości jazdy koła pędnego maszyny wyciągowej. Zauważono, że w niektórych, dopuszczonych do ruchu, wariantach obciążenia wyciągu proces hamowania odbywa się ze znacznymi odchyleniami od spodziewanej drogi. Autorzy zaprezentowali wpływ drgań naczyń wyciągowych na wyżej wymienione odchylenia od spodziewanej drogi. Przedstawione wyniki badań, pomiarów i obliczeń oparto na rejestracjach pracującego górniczego wyciągu szybowego z maszyną wyciągową typu 4L – 4000/DC – 14 m/s.
EN
This paper presents an analysis of the real traffic circle propellant hoisting machine and the variability of dynamic forces occurring in components of the mining shaft hoist (ropes) during emergency braking. The focus is on the results of research work carried out periodically (half-yearly, annually) and recorded diagrams of speed Koepe pulley hoisting machine. It is noted that for certain loading configurations of the hoist the braking process is carried out with significant deviations from the expected trajectory. The authors have presented the impact of vibration on the deviation from the expected road. The results of the research, measurements and calculations are based on registrations of working hoist with two skips and hoisting machine type 4L - 4000/DC – 14 m/s.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.