кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Контроль остаточных сварочных напряжений является важнейшей процедурой, необходимой для обеспечения ресурса металлоконструкций. Отсутствие метрологически обоснованных методик НК этого параметра вызвано тем, что измерения непосредственно в металле шва любого физического показателя материала, зависящего от остаточных напряжений, приводят к некорректным результатам. В статье представлены основные положения методики НК, предусматривающей выполнение измерений методом акустоупругости мембранных напряжений в основном металле, по результатам которых с учётом принципа уравновешивания мембранных напряжений определяются остаточные сварочные напряжения. Приведены результаты исследований особенностей структуры металла шва, являющихся причиной некорректности результатов прямых измерений. По результатам этих исследований показана возможность использования акустических параметров для неразрушающей оценки особенностей структуры металла шва, определяющих его склонность к хрупкому разрушению.
The problem of maximum stresses estimation in the weld metal, where the direct measurements are not possible due to the influence of the metal structure on the measurement error, was solved. The influence of features of welding joints manufacturing technology on the structure of the weld metal was also determined. We use several reference welded joints of pipelines at nuclear power plants in our studies. Instrumental estimation of acoustoelasticity parameters in the weld metal in welded joints and in adjacent areas of the base metal was used together with computational modeling of the residual welding stresses distributions. Results obtained demonstrate that the error of stress measurement in the metal in the joint, which is related to the structure of the weld metal, is comparable to the material yield strength. Due to that a direct measurement of the maximum values of welding stresses is not possible. Comparison of results of acoustoelasticity parameters measurements with results of the metal macrostructure studies and mechanical tests allowed us to determine the relationship between peculiarities of structure of the weld metal sections at vertical joints with their tendency to brittle destruction. We propose and justify the NDT method of residual welding stresses in the weld metal. It is based on the principle of residual stresses balancing and employs the results of stress measurements in the base metal by acoustoelasticity. Applicability of non-destructive testing of acoustoelasticity parameters to identify the areas of welded joints with a higher tendency to brittle fracture is also justified.