Сварные конструкции. Расчет и проектирование

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

Главные принципы проектирования конструкций.

1. Проектирование соединений при минимальной кон­центрации напряжений, выполненных дуговой и кон­тактной сваркой, а также угловых швов с формой очер­таний, обеспечивающих наиболее равномерное распреде­ление в них напряжений. Плавные переходы от наплав­ленного металла к основному получаются и при обработке швов аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. После такой обработки в стыковых соединениях из стали СтЗ предел усталости а_, повышается с 80 до 120 МПа. Эффект повышения усталости соединений нз низкоугле­родистых и низколегированных сталей достигается также механической зачисткой швов.

2. Учет термообработки сталей, в результате которой основной металл при переменных нагрузках приобретает пониженную прочность в зоне отпуска. Аналогичное по­нижение предела выносливости в зоне отпуска наблю­дается в сварных соединениях термически обработанных
цветных сплавов (алюминиевые, магниевые и др.). Разру­шение происходит на небольшом расстоянии А от границы шва (рис. 5.13), где предел выносливости ниже, чем в основном металле, не подвергавшемся отпуску. Повы-

Низкоуглервдистые стали

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

Термю1ра}отаыные пито пеги районные стала

Рис. 5.13. Локализации вероятных разруше­ний сварных соединений из низколегиро­ванных сталей при переменных нагрузках

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

шается прочность сварных соединений легированных ста­лей при переменных нагрузках последующей термической обработкой изделий.

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

Рис. 5.14. Рекомендуемое оформление соединений со стыковыми и угловыми швами, работающими под переменными нагрузками

'> — а

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

Основной металл термически не обработан, качество сварки высокое, швы обработаны — разрушение в целом металле либо в зоне термического влияния (рис. 5.13, а). Швы не обработаны — разрушение в зоне термического влияния (рис. 5.13,6). Основной металл термически об­работан. Возможны разру - Q.

шения в мягкой прослойке (рис. 5.13, в).

3. Повышение усталост­ной прочности механичв' ской обработкой деталей, обеспечивающей плавное сопряжение наплавленного и основного металла (рис.

5.14). Эффективность та­кого приема можно видеть на примере приварки пла­нок к листовым элемен­там, изображенным на рис. 5.15, а. . .в. Для срав­нения на рисунках ука­заны пределы выносливо­сти. При отсутствии вы­кружки (рис. 5.15, г) пре­дел выносливости сущест­венно снижается (по срав­нению с рис. 5.15, а. . .в).

Устранить по возможности вредное влияние остаточных напряжений на несущую способность, которое для различ­ных сталей и видов концентраторов напряжений может оказаться совершенно различным.

Остаточные напряжения могут понижать несущую спо­собность конструкции, чаще всего не оказывают на нее влияния, а в некоторых случаях даже и повышают ее. Аналитически предел выносливости образца с остаточными напряжениями при г——1 может быть выражен следую­щей формулой:

Г

№Ш

$

71

Ф

SOM (Та

Рис. 5.15. Влияние конструкции на усталостную прочность: а — выкружка в целом элементе полосы: б — выкружка и приваренном элементе: • — дековцентратор: з — швы без об­работки

Ши

(5.3)

где а_і — предел выносливости при симметричном цикле в отсутствие остаточных напряжений; о,*;»— остаточные растягивающие напряжения в зоне возможного разруше­ния; о, — предел прочности материала.

При сжимающих о0ст предел прочности а_| повы­шается.

Отпуск при температуре 650 °С, устраняющий оста­точные напряжения, вызванные сваркой, как правило, не повышает усталостную прочность низколегированных ста­лей. Эго объясняется тем, что отпуск не только устраняет остаточные напряжения, но и изменяет до некоторой степени механические свойства металла — снижает предел текучести. На рис. 5.16, а, б можно видеть различное влияние отпуска на усталостную прочность образцов из

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ. ПОСЛЕСВАРОЧНАЯ ОБРАБОТКА СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

НО

но

но

по

но

I)

6г, НИо

to5 і і і Н о т' r s і si own

fed:

Рис. 5.16. Результаты испытаний сварных образцов с фланговыми (а) и пересекающимися стыковыми (б) швами при переменных

нагрузках:

I — в исходном состояния; I — после яысокого отпуск*

низкоуглеродистой стали. При нагружениях в условиях симметричного цикла отпуск полезен; при г=0 — беспо­лезен; при г>0 — снижается предел выносливости.

Сварные конструкции. Расчет и проектирование

Проектирование и монтаж дымоходов

Корректность проектирования и монтажа дымохода влияет на безопасность использования отопительной системы. Узнать подробности этого процесса вы можете на сайте http://dymari.kiev.ua/. Требования к проектированию дымоходов Основной критерий к установке дымохода – …

Производитель металлоапластиковых конструкций

Если вы ищете качественные и недорогие металлопластиковые конструкции, их вы можете заказать на «ОкнаПроект» - сайте, на котором представлена вся подробная и полезная информация. В частности, у нас вы можете …

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ

Наиболее часто холодные трещины возникают в ле­гированных сталях в тех случаях, когда металл под дей­ствием термического цикла сварки претерпевает закалку. В этих случаях холодные трещины при сварке появляются в результате …

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.