6, kzcjmm 10

Рис. 6-55.

Зависимость предела выносливости стыкового соединения от ослабления поперечного сечения шва

15 го 15 ОспаЗпение сеченип

°1

влияние размеров дефекта несущественно. Малый непровар становится столь же опасным, как и большой (рис. 6-55).

При прочих равных условиях сопротивление дефектных соединений усталостным разрушениям предопределяется свойствами металла шва и, в частности, содержанием в нем остаточного водорода. В этой связи предпочтения заслуживают электроды с основным покрытием или другие сварочные материалы, обеспечивающие низкое содержание водорода в металле шва.

Иллюстрацией могут служить результаты испытания однотипных образцов, сваренных электродами 48Н-1 и УОНИ-13/45 с основным покрытием и электродами АНО-4 с рутил-карбонатным покрытием. Стыковые образцы в средней части шва имели непровары глубиной 5 мм и протяженностью 50 мм. Соединения, выполненные электродами с основным покрытием, имеют более высокий предел выносливости, чем сваренные электродами с рутил-карбонатным покрытием, хотя данные на рис. 6-56 для электродов 48Н-1 несколько завьпиены. Этот эффект следует использовать с целью увеличения долговечности и предотвращения преждевременных усталостных разрушений сварных соединений, если в них нельзя гарантировать отсутствия дефектов.

6, кгс/мм

г 3 k 5 бпо

1 3 It 5 6789

Z 5 k 5 6П9

Рис. 6-56. Влияние свойств металла шва на предел выносливости стыковых соединений с непроварами:

а - электроды 48H-I, класс Э60А; в - электроды АНО-4

б - электроды УОНИ-13/45;

Рис. 6-57.

Влияние подрезов на предел выносливости стыковых соединений из стали 09Г2С, сваренных проволокой Св-08ГА под флюсом АН-348А:

а - шов без дефектов:

б - шов с подрезом глубиной 1 -1,5 мм, остаточные растягивающие напряже ния ниже 1000 кгс/см!;

в - образцы с подрезами глубиной 2 - 3,5 мм, остаточные напряжения ниже 1000 кгc/cм

г - образцы с подрезами глубиной 2 - 3,5 мм. остаточные напряжения 1500 - 2000 кгc/cм

О - образцы толщиной 20 мм, - образцы толщиной 30 мм

д, кгс/мм 22 20 18 16

12 10

56189

2 3 и 56189 2 N

Подрезы. Усталостная прочность швов с подрезами зависит от глубины подреза, уровня остаточной напряженности и вида соединения. В случае стыковых соединений влияния концентрации напряжений и остаточных напряжений могут быть соизмеримыми. На рис. 6-57 приведены результаты испытания образцов с подрезами различной глубины, расположенными в зонах высокой и сравнительно низкой остаточной напряженности. Под влиянием изменения глубины подреза с 1-1,5 мм до 2-3,5 мм предел выносливости снижается дополнительно на 15%. Падение предела выносливости такого же порядка наблюдалось и в результате изменения растягивающих остаточных напряжений с 5,0 до 20 кгс/мм. Суммарное влияние этих факторов может привести к снижению предела выносливости соединения вдвое.

Поры. Для проявления влияния пор существенное значение имеет вид соединения. В длинных продольных швах растягивающие остаточные напряжения достигают обычно предельных значений и пора может быть единственным концентратором напряжений. Такое сочетание может оказаться более опасным, чем нахождение поры в коротких поперечных швах, поскольку остаточные напряжения в них невелики. В этой связи поры становятся очагами усталостных разрушений чаще всего в соединительных угловых и стыковых швах, а также в поперечных стыках на участках высоких растягивающих остаточных напряжений. В то же время пористость практически не влияет на выносливость нахлесточных соединений, форма которых и без того создает высокую концентрацию напряжений. Размеры пор играют меньшую роль в изменении долговечности сварного соединения, чем место нахождения поры. Внутренние поры опаснее выходящих на поверхность.

Предел выносливости швов с порами на участках высоких растягивающих остаточных напряжений составляет 11 кгс/мм при пульсирующем цикле и 5 кгс/мм при симметричном цикле (стали низкоуглеродистые и низколегированные).

Сварочные материалы

Сварочными или присадочными называются материалы, обеспечивающие возможность протекания сварочных процессов и получение качественного сварного соединения. При электрической сварке плавлением применяются сварочные материалы различной формы, состава и назначения. Рассмотрим наиболее широко применяемые из них.

§ 7-1. Сварочные проволоки, стержни и пластины

Сварочные проволоки, а также плавящиеся и непла-вящиеся электродные стержни другой формы служат для подвода электрического тока в зону сварки. Кроме того, сварочные проволоки, плавящиеся электродные стержни, пластины и ленты, расплавляясь в процессе сварки, служат дополнительным металлом, участвующим в образовании шва.

Стальные сварочные проволоки. При дуговой сварке под флюсом и в защитных газах, а также при электрошлаковой сварке применяют сварочную проволоку без покрытия, так называемую голую сварочную проволоку. Для ручной дуговой сварки проволоку рубят на стержни длиной 350-400 мм, затем на их поверхность наносят покрытие. Плавящийся электродный стержень с нанесенным на его поверхность покрытием называют сварочным электродом (см. § 41). При сварке цветных металлов, чугуна и в некоторых специальных случаях применяют также литые электродные стержни.

Поверхность сварочной проволоки должна быть чистой и гладкой, без окалины, ржавчины, масла и других загрязнений. По виду поверхности проволока подразделяется на неомедненную и омедненную. Омеднение поверхности проволоки улучшает электрический контакт между проволокой и токо-