Обойма для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность

Полезная модель относится к области испытаний на прочность сварного соединения и служит для удерживания образца в испытательной машине при определении прочностных свойств.
Известны штатные захваты (устройства) разрывных машин (Р-10, Р-100) и форма образцов (ГОСТ 6996-66) для испытания образцов сварных соединений и определения предела прочности при растяжении. Разрывные машины основаны на использовании клинообразного обжатия захватных частей образца и осевого приложения нагрузки.
Для качественной эксплуатации и точного испытания на разрывных машинах фирма «Спецпромстандарт» выпускает дополнительные элементы - губки, оснастки для обоймы, а также специальные зажимы для оборудования. Обоймы предназначены для плоских, круглых образцов (https://sp standart.ru/gubki-oboymy-zazmy-dlya-razryvnykh-mashin).
Обойм для закрепления таврового сварного образца не обнаружено.
Известна оправка для испытания на прочность сварного соединения при сдвиге, содержащая три металлические прямоугольные пластины, жестко соединенные между собой, причем две боковые пластины установлены вертикально своими меньшими гранями по краям поверхности опорной третьей пластины, меньшей из них по размеру, с образованием между пластинами прямоугольного паза для размещения испытуемого образца, а на меньшей по высоте боковой прямоугольной пластине выполнен вырез в форме полукруглого сегмента. С каждой из двух боковых сторон боковых пластин жестко закреплены по одному усиливающему элементу, выполненному в виде пластины (RU №200113 U1).
Эта оправка для закрепления таврового сварного образца не может быть использована.
Известна оправка для испытания на прочность сварного соединения, выполненная из прямоугольных пластин. Упомянутые пластины в количестве трех жестко соединены между собой, причем две боковые пластины установлены вертикально своими меньшими гранями по краям поверхности опорной третьей пластины, меньшей из них по размеру, с образованием между пластинами прямоугольного паза для размещения испытуемого образца, а в одной из упомянутых боковых пластин, меньшей по высоте, чем другая боковая пластина, выполнен вырез в форме полукруглого сегмента (RU №166186 U1).
Эта оправка служит для удерживания образца при выявлении прочности наплавки металла к пластине. Для закрепления таврового сварного образца не может быть использована.
Наиболее близкой по конструктивным признакам является устройство для определения предела прочности на срез образцов сварных соединений внахлест (ОССВ) пластинки и стержня, состоящее из обоймы в форме прямой призмы с прямоугольным пазом и цилиндрическим отверстием, в которые помещают ОССВ, а также уплотняющей пластинки, препятствующей деформациям ОССВ и устанавливаемой между обоймой и ОССВ, обеспечивает при сжатии системы «обойма + ОССВ» чистый сдвиг (срез) сварного соединения (RU №183766 U1).
Это устройство предназначено для определения предела прочности на срез образцов сварных соединений внахлест пластин и стержней при статическом сжатии, не предназначено для закрепления таврового образца.
Для проведения испытаний сварного таврового соединения на прочность предлагается обойма, содержащая отверстие, в которое помещают образец сварного соединения, обойма выполнена в форме усеченной четырехгранной пирамиды, а отверстие выполнено прямоугольной формы с гнездом в верхней части для расположения сварного шва таврового соединения.
Новые признаки - выполнение обоймы в форме усеченной четырехгранной пирамиды позволяет без перекоса закрепить обойму в захватном устройстве в верней зажимной губке разрывной машины. В гнезде и прямоугольном отверстии обоймы для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность устанавливают образец таврового сварного соединения, что позволяет симметрично нагрузить растягивающими усилиями верхнюю горизонтальную полку таврового соединения, не касаясь сварного шва и исключить давление зажимного устройства на металл сварного шва.
На фиг. 1 изображена обойма для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность в разрезе. На фиг. 2 изображен вид обоймы для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность, вид сверху. На фиг. 3 изображен вид обоймы для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность, вид снизу. На фиг. 4 изображена обойма для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность с образцом сварного таврового соединения, закрепленная в захватном устройстве разрывной машины. На фиг. 5 изображено начало разрушения основного металла образца ниже сварного шва.
Обойма для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность 1 содержит сквозное прямоугольное отверстие 2, гнездо 3. Угол наклона пирамиды соответствует углу наклона зажимных элементов разрывных стандартных машин. В гнезде 3 располагают сварной тавровый образец 5 со сварным швом 4.
Испытания на разрыв проводили следующим образом.
2
В обойму для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность устанавливают подготовленный образец сварного таврового соединения из стали 15ХСНД, сваренного проволокой Св-08Г2С дуговой сваркой в смеси газов Ar+CO с полным проплавлением и разделкой кромок при длине шва 40 мм, закрепляют обойму в захватное устройство разрывной машины ЗИМ Р-10 ГОСТ 7855-74. Включают гидравлический привод машины с медленным увеличением нагрузки, доводя нагрузку до разрушения образца. После завершения механических испытаний проводится качественная оценка прочности сварного соединения: если разрушение произошло по металлу шва или околошовной зоне, то это свидетельствует о недостаточной прочности сварного соединения по сравнению с основным металлом, если разрушение имеет место вдали от сварного шва, это говорит об обеспечении равнопрочности. Количественной оценкой прочности испытанного образца является а - временное сопротивление разрыву в месте разрушения.
Обойма для зажима сварного таврового соединения при испытании на прочность предназначена для определения предела прочности сварного таврового соединения на разрыв и может применяться в учебных, научных и промышленных лабораториях.