Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Сварка металлов и сплавов плавлением 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 [ 91 ] 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

Сквозной надрез (I = Т50}

Деталь крал надреза 1


Внутренний непровар (U150, ЬтакЗ) Ю

Вн!/глренний иепро8ар (I = W, hmax=3) ifOO


Рис. 6-49. Образцы для испытаний:

---а - с искусственным сквоз-

ным надрезом,

6 - с внутренним непроваром в стыковом шве, выпол-

~ иенном напроход;

в - то же при секционном -выполнении шва

1,1,3- ПоспеМатепьность

gj сборки

Влияние охрупчивания, связанного с увеличением содержания углерода в швах. При сварке среднеуглеродистых сталей наблюдаются случаи повышения содержания углерода в металле швов, в частности при некачественной очистке кромок после воздушно-дуговой резки угольным электродом. С повышением содержания углерода уменьшается вязкость металла, и можно ожидать, что чувствительность швов к технологическим дефектам в этом случае будет повышенной. Испытания образцов из стали 17ГС с острым искусственным надрезом в поперечном стыковом шве (см. рис. 6-49), сваренном специальными электродами, подтвердили такое предположение. С увеличением содержания углерода чувствительность шва к острым концентраторам напряжений возрастает (рис. 6-52). Это проявляется как в повышении температуры, соответствующей переходу металла из вязкого в хрупкое состояние, так и в повышении критической температуры, при которой прочность сварного соединения начинает резко снижаться.

Так обстоит дело, если сварные соединения, включающие острые трещинообразные дефекты, работают в условиях статического нагружения при положительных и естественно низких температурах. Что касается других дефектов, таких как поры и шлаковые




-50 -W -JO -20 40

Рис. 6-50.

Зависимость прочности от температуры испытания образцов:

а - с внутренним непроваром в шве, выполненном напроход,

б - то же при секционной сварке; в - предел текучести металла шва при комнатной температуре

включения, ИХ влияние на прочность становится существенным только при значительном ослаблении рабочего сечения или при значительном уменьшении пластичности сварных соединений.

Влияние дефектов на усталостную прочность сварных соединений. При значительных переменных напряжениях прочность сварных соединений определяется их сопротивлением усталостным разрушениям. Последние обычно характеризуются пределом выносливости, который зависит от концентрации напряжений, создаваемой формой соединения или дефектом сварки, от величины и знака остаточных напряжений, а также от свойств применяемых материалов. Технологические дефекты - подрезы, непровары, несплавления и трещины создают значительную концентрацию напряжений и снижают долговечность соединений. При определенных условиях дефекты типа пор и шлаковых включений, не опасных при статическом нагружении, могут вызвать преждевременные усталостные разрушения. Ниже приведены данные

I Гв~1 \ \ \ I fo -г . /

J0 20 10

а > /

-1

50 ifO 50 20 10 О

i---J2

-70 -SO -SO -W -30 -20 -10 С -jg - sg ~цо -30 - 20 -10 0 °C

Рис. 6-52.

Зависимость величины номинальных разрушающих напряжений от температуры образцов со сквозным надрезом при содержании углерода в шве:

Рис. 6-51.

Зависимость прочности от температуры образцов с внутренним непроваром, выполненных секционной сваркой:

а - электродами УОНИ-13/55, просушенными перед сваркой;

б - электродами с увлажненным покрытием;

в - предел текучести металла шва при комнатной температуре

а - 0,10%; 6 - 0,18%; в - 0,30%;

г - а металла шва при 20° С



о влиянии непроваров, подрезов и пор на усталостную прочность сварных соединений с учетом упомянутых факторов.

Влияние непроваров. Непровары создают резкую концентрацию напряжений и вызывают существенное снижение выносливости стыковых соединений. Так, например, составляя всего 10% толщины сечения, непровар может понизить усталостную прочность соединения наполовину, а при глубоких непроварах, занимающих 40-50% толщины шва, пределы выносливости для стали снижаются, например, с 15 до 6,0 кгс/мм (рис. 6-53). Долговечность возрастает с уменьшением глубины непровара и увеличением радиуса его вершины.

Дополнительное влияние могут оказывать остаточные напряжения. Один и тот же дефект по-разному изменяет усталостную прочность соединения в зависимости от того, в каком поле остаточных напряжений он находится. Располагаясь в поле сжимающих остаточных напряжений, непровар в меньшей степени снижает усталостную прочность по сравнению с тем случаем, когда он находится в поле растягивающих остаточных напряжений (рис. 6-54).

Совпадение места залегания непровара с участком поля высоких растягивающих остаточных напряжений приводит к дальнейшему снижению усталостной прочности. Пределы выносливости стыкового соединения на сталях снижаются до 5,0 кгс/мм при

пульсирующих напряжениях и до 2,5 кгс/мм при знакопеременных напряжениях. В этом случае

Ь.кгс/мм

25,0 22.5 20,0 П,5 15fi 12.5 10,0 15 5,0 2.5

- -

6,кгс/нм 16

10 20 50 1*0 fnySuHa непровара


Рис. 6-53.

Влияние глубины непровара на предел выносливости стыковых соединений:

а - непровар в швах с Х-образной разделкой на стали СтЗ, 6 = = 18 мм; испытания на растяжение при г = 0,2;

б - непровар в корне стыкового шва образцов из стали СтЗ; испытания на изгиб при сим метричном цикле

Рис. 6-54.

Влияние остаточных напряжений на предел выносливости стыковых соединений с непроваром при пульсирующих циклах, сталь 09Г2С, электроды УОНИ-13/45:

а - непровар расположен в поле сжимающих остаточных напряжений, равных 8 - II кгс/мм;

б - непровар расположен в поле растягивающих остаточных напряжений, равных 1-5 кгс/мм,

в - непровар расположен в поле высоких растягивающих остаточных напряжений свыше 16 кгс/мм



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 [ 91 ] 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка