ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

6.3.12.1.

ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО НАДРЕЗА

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

Т

1 нпЗ

°0 100 200 300 т, К

На рис. 6.41 пунктиром показа­ны линии температурной зависимо­сти предела текучести a-b, сопро­тивления отрыву d-e, сопротивле­ния отрыву после пластической деформации с-f и конечной проч­ности при вязком разрушении f-g для случая одноосного растяжения (л = 1), которые просто перенесены с рис. 6.40.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

Рис. 6.41

Влияние острого надреза и старения на переходную темпера­туру нулевой пластичности

Жирными сплошными кривы­ми (a1-b1), (c1-f1) и (f1-g1) показа­ны те же линии, но для металла вблизи корня острого надреза при жесткости напряженного состоя­ния л = ст1/сті = 2,5. Так как по оси ординат отложено наибольшее

главное напряжение ст1, горизонтальная прямая d-e для 5отр при учете жесткости л осталась на месте. Но ординаты кривых a-b и f-g увеличились в л раз, так как они вычисляются в интенсивно­стях напряжений ст, а ось ординат графика определяется форму­лой ст1 = стг • л.

Из рис. 6.41 видно, что в результате учета жесткости л = 2,5, переходные температуры Тнп0 и Тм0 перемещаются в положение - Тнп1 и Тм1. Этот сдвиг переходных температур превышает 100°.

Переходная температура Тнп вычисляется по формуле (6.107):

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

При построении кривых рис. 6.40 и 6.41 были использованы сле­дующие значения параметров механических свойств материала:

ст0= 16 кГ/мм2; АТ =155 кГ/мм2;

BT = 9,9-10-3 K1; Ботр = 84 кГ/мм2.

Значение переходной температуры при одноосном растяжении вычислим, подставив в формулу (6.107) эти значения постоянных и Л = 1: ґ s

Тнп0 =----- 1—-• lnL Л55,„ 1 = 83,2К = -189,8°C.

нп0 9,9-10-3 ^ 84/1 -16) ’ ’

У корня острого надреза при жесткости напряженного состоя­ния л = 2,5 переходная температура нулевой пластичности возрас­тает до Тнп1, показанной на рисунке:

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

= 219,7 К = -53,3°C.

Таким образом, острый надрез привел к сдвигу переходной тем­пературы нулевой пластичности на АТнп01 = 219,7 - 83,2 = +136,5 К.

6.3.12.2. ВЛИЯНИЕ СТАРЕНИЯ

Теперь добавим влияние старения околошовной зоны при свар­ке. Это обязательно нужно сделать, если вероятное место зарожде­ния разрушения находится в сварном шве или в околошовной зоне. Старение повышает температурно-независимую часть предела те­кучести ст0 на Аст. Следовательно, чтобы учесть старение, в формуле

(6.107) нужно ст0 заменить на ст0 + Аст. Тогда она примет вид

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ

(6.109)

Вычислим, насколько сдвинется Тнп при повышении предела текучести за счет старения на Аст = 10 кГ/мм2. При одноосном рас­тяжении

Тнп2 =------ 1—г• lnL, , 15Л _,1 = 99,3К = -173,7°C.

нп2 9,9 10-3 ^ 84/1 - (16 +10))

В результате сдвиг переходной температуры от старения со­ставил

АТнп02 = Тнп2 — Тнп0 = 99,3 — 83,2 = +16,1 К.

На рис. 6.41 видно, что при одноосном растяжении переход­ная температура изменилась на АТнп02 (показано на верхнем крае рисунка) с Тнп0 на Тнп2.

Далее оценим такой же сдвиг переходной температуры от ста­рения на те же Аст = 10 кГ/мм2, но для металла, находящегося у острого надреза при л = 2,5:

Т“> = ^ -1П (84/2.5-06 + 10) ) = 304'6К = +31'6”&

Переходная температура нулевой пластичности стала выше комнатной!

В присутствии острого надреза только старение повысило пе­реходную температуру на АТнп13:

АТнп13 = Тнп3 - Тнп1 = 304,6 - 219,7 = +84,9 К.

Оказалось, что в присутствии острого надреза старение повы­шает Тнп в 84/16 * 5 раз больше, чем при линейном растяжении, когда надреза нет!

Такова характерная особенность влияния неблагоприятных фак­торов на переходные температуры при хрупком разрушении сталей. Влияние неблагоприятных факторов, перечисленных в табл. 1.3, не аддитивно: практически каждый из этих факторов усиливает влия­ние другого, являющегося одной из причин аварии. Именно поэто­му был сделан вывод о том, что ни один из перечисленных в табл. 1.3 неблагоприятных факторов, действуя в отдельности, не может вы­звать аварии. Аварии появляются только при совместном действии двух и более факторов, как это следует из табл. 1.4.

.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УРАВНЕНИЯ СПЛОШНОСТИ И ПОСТОЯНСТВА ОБЪЕМА

Уравнения сплошности выполняются автоматически, если де­формации вычисляются по формулам (2.25) и (2.26) путем диф­ференцирования трех непрерывных функций для перемещений: ux(x, y, z), uy(x, y, z) и uz(x, y, z). Однако …

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФОРМУЛЫ (7.16)

Для экспериментальной проверки совместно с ЦНИИ «Проме­тей» были изготовлены крупные образцы из стали М16С (типа ВСт3) и 10ХСНД толщиной 20-40 мм, которые разрушались при температурах от +24 до -196°С. Конструкции …

СОЕДИНЕНИЯ С ЛОБОВЫМИ ШВАМИ

На рис. 7.18 показано сварное соединение листов разных тол­щин (t1 и t2) лобовыми швами № 1 и № 2. При дальнейших расчетах будем считать длину шва равной единице, т. е. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.