Сварные конструкции. Расчет и проектирование
ВЛИЯНИЕ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ
Решающее влияние на усталостную прочность оказывает качество технологического процесса.
При наличии технологических дефектов (шлаковых включений, пор, окислов, трещин, непроваров и т. п.)
|
1 |
||||
|
І 5 |
||||
|
4^ |
L |
|||
|
і |
|
6Г, мпо |
|
1 Є Сі |
|
* <8 |
|
40 |
|
О 10 20 30 Глубина непровара |
|
Рис. 5.6. Влияние глубины непровара в корне шва на предел выносливости стыковых соединений при растяжении (/-=0,1. . .0,3; А'= =2 <10* циклов): |
прочность сварных со-
единений при переменных нагрузках резко падает. Даже небольшой непровар корня шва образует надрез и концентрацию напряжений, что может существенно снижать прочность стыковых соединений при переменных нагрузках.
Влияние непровара на уменьшение усталост-
|
I — АМгб; г — нмэкоуглеродистая сталь; 3 - 12X18HI0T; 4 — ДиГТ; S -30ХГСА |
от рода материала. Очень чувствительны к непро - варам сварные соединения из аустенитных сталей типа 12Х18Н9Т и титановых сплавов. На рис. 5.6 показано изменение пределов выносливости сталей и алюминиевых сплавов в зависимости от глубины непровара.
Помимо концентраторов напряжений, вызванных не - проварами, на понижение усталостной прочности оказывает влияние наличие пор и шлаковых включений из алюминиевых сплавов.
Стыковой шов из сплава АМгб при испытании пульсирующими циклами:
Оо=150 МПа — соединение без пор;
о;=100 МПа — единичные поры на поверхности d= =0,8 мм;
oi=84 МПа — единичные поры на поверхности d= = 1,2. . .1,8 мм.
Стыковой шов из низколегированной стали:
а;=260 МПа — соединение без шлаковых включений;
Оо=180 МПа — одно шлаковое включение;
oi=100 МПа — шлаковая линия по длине.
|
Рис. 6.7. Пределы выносливости тавровых соединений в зависимости от разделки кромок: I — основной металл: 2 — образец, сверен, ный на автомате с разделкой кромок; Я — то же. при сварке вручну* •' 4 — образец, сваренный вручную, без разделки кромок; S — то же. при сварке автоматом |
Большое влияние на предел выносливости оказывает очертание поверхности швов. У выпуклых стыковых швов он более низкий, чем у гладких; весьма хорошие результаты получаются при снятии усилений стыковых UIBOB или при их обработке, обеспечивающей плавный переход от шва к основному металлу. Получить соединения с хорошей прочностью можно не только при сварке прокатных элементов, но и при сварке литых деталей или прокатных с литыми.
Прочность при переменных нагрузках тавровых соединений в значительной степени зависит от подготовки кромок. Экспериментально доказано, что предел выносливости таврового соединения, сваренного с подготовкой кромок, выше, чем того же соединения без подготовки кромок. Причиной этого является концентрация напряжений из-за непровара кромок. При сварке тавровых соединений на автоматах под флюсом глубина проплавлення больше, чем при других видах сварки. Эго обстоятельство улучшает работу соединений, подвергавшихся переменным нагрузкам (рис. 5.7).
