Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ...

скачать книгу Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций

Примеры механической обработки деталей, сопровождающейся их деформацией В процессе эксплуатации изменение размеров происходит под влиянием дополнительного силового воздействия на сварную деталь
...
Вибрация может вызывать некоторое понижение предела текучести металла и усиливать искажение размеров по сравнению со статическими нагрузками при равном уровне приложенных сил
...
Характерные случаи вредного влияния сварочных напряжений, деформаций и перемещений Очень часто служебные свойства и работоспособность сварных конструкций практически не зависят от собственных сварочных напряжений и деформаций
...
Объясняется это тем, что остаточные напряжения взаимно уравновешены, и если произошла пластическая деформация, в результате которой они понизились, то собственные напряжения самопроизвольно не восстанавливаются
...
Поэтому при высоких рабочих напряжениях и высокой концентрации напряжений на первых же циклах нагрузки возникают пластические деформации от суммы рабочих и остаточных напряжений
...
Степень влияния зависит от свойств металла, его деформационной способности, уровня концентрации напряжений, предварительной пластической деформации металла
...
Если металл при рассматриваемой температуре мало чувствителен к концентрации напряжений и не испытал большой предварительной пластической деформации, то остаточные растягивающие напряжения не влияют на статическую прочность
...
Исключение составляют случаи, когда в процессе сварки возникают очень большие пластические деформации, например в корне многослойного шва значительной толщины
...
Стали невысокой прочности, находясь в области температур хрупкого или полухрупкого состояния, особенно если они испытали в процессе сварки деформационное старение, становятся крайне чувствительными к растягивающим остаточным напряжениям
...
В этом случае, несмотря на высокий уровень отдельных компонентов напряжений, пластическая деформация не будет возникать вследствие малой интенсивности напряжений
...
При сварке нахлесточных соединений возникшие ранее остаточные перемещения не позволяют деталям плотно прилегать друг к другу и сварка углового шва ведется в этом случае по зазору, что приводит к затеканию металла в зазор
...
Перемещения элементов при сварке затрудняют последующий процесс сборки деталей между собой, а иногда делают ее невозможной без проведения дополнительной правки
...
Если тонкостенные оболочки имеют кольцевые швы, выполненные вблизи края, то это приводит к местному изменению диаметра и при последующей сборке таких оболочек друг с другом возникает ступенька, что обычно недопустимо
...
Компенсация возникающих деформаций и перемещений путем симметричного расположения швов, создания дополнительных зон пластических деформаций, предварительного перемещения, обеспечения свободной усадки и др
...
Основное достоинство отпуска как метода снижения остаточных напряжений в том, что он не вызывает пластических деформаций, которые бы уменьшали пластичность металла
...
Во всех случаях, когда есть опасение, что возникнут нежелательные искажения размеров и формы конструкции, проектирование ведут так, чтобы обеспечить возможность последующей правки
...
Например, конструкцию расчленяют на отдельные узлы, которые могут быть по отдельности легко выправлены, а затем сварены между собой с минимальными отклонениями
...
Они особенно эффективны для ликвидации временных перемещений, которые значительны по размеру, но не сопровождаются большими усадочными силами, например прижатие тонких листов при сварке стыковых соединений, закрепление ребер и диафрагм при выполнении угловых швов, удержание листа в плоскости при контактной точечной и шобной сварке, фиксация элементов рамы при сварке ее в углах и пересечениях
...
Экспериментально и расчетным путем показано, что для каждого металла при заданных размерах роликов и толщине металла в зоне прокатки существует определенное усилие на ролики Р
...
Необходимо стремиться к кратковременному и концентрированному нагреву, чтобы соседние зоны оставались ненагретыми и сопротивлялись расширению нагретого металла, вызывая в нем усадку
...
Термическая правка путем общего нагрева детали при отпуске без использования приспособлений невозможна, так как напряжения снижаются как в зонах растяжения, так и в зонах сжатия
...
Если детали с помощью жесткого приспособления придать нужную форму, а затем поместить ее вместе с приспособлением в печь, то будет происходить релаксация напряжений до низкого уровня
...
Механические испытания металлов при высоких температурах показывают, что пластичность металла б в некотором интервале между температурами солидуса Тс и ликвидуса Тл очень мала
...
Образование трещин зависит главным образом от состава металла шва и основного магалла, формы и размеров свариваемого узла конструкции, режимов и условий сварки
...
В начале развития исследований технологической прочности пригодность металлов и принятой технологии для производства сварных конструкций определяли путем пробы — сварки специально подобранного образца или серии образцов
...
Одним из совершенных методов количественной оценки сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин является метод испытания, в котором предусматривается растяжение с различными скоростями затвердевающего металла шва с целью Оопределения критической скорости
...
Найденные значения величин являются показателем уровня возникающих в сварных соединениях темпов собственных деформаций при сварке и признаком степени совершенства конструктивных решений и принятой технологии сварки
...
Если трещины появляются при сварке электродами с высоким окр, то это означает, что в данном узле при сварке развиваются большие деформации удлинения, способные вызвать горячие трещины
...
Если трещины не образуются даже при сварке низкокачественными электродными материалами с низким показателем икр, то это свидетельствует о том, что данный конструктивный узел слабо подвержен образованию в нем горячих трещин
...
Холодные трещины Наиболее часто холодные трещины возникают в легированных сталях в тех случаях, когда металл под действием термического цикла сварки претерпевает полную или частичную закалку
...
Наименьшая сопротивляемость возникновению холодных трещин обнаруживается непосредственно после сварки, а затем прочность постепенно растет и явления замедленного разрушения сильно ослабевают спустя некоторое время
...
Для оценки свойств основного металла и его реакции на термический цикл сварки применяют малые образцы, прошедшие нагрев и охлаждение по циклу, близкому к сварочному
...
Существуют разновидности такого испытания основного металла, отличающиеся максимальной температурой нагрева и последовательностью ступенчатого приложения нагрузки при различных температурах остывания для имитации действия сварочных напряжений
...
Размеры их должны быть такими, чтобы при сварке воспроизводились термические, деформационные и металлургические процессы, характерные для условий сварки элементов конструкций
...
При консольном изгибе стыкового образца плечо изгиба Ьх расположено перпендикулярно продольной оси шва, чтобы по всей длине шва были одинаковые изгибающие напряжения
...
Размеры их должны быть такими, чтобы при сварке воспроизводились термические, деформационные и металлургические процессы, характерные для условий сварки элементов конструкций
...
Так, для стыковых соединений листов принимают меры по уменьшению поперечных деформаций удлинения, создавая закрепление на начальном и конечном участках шва
...
Необходимо иметь в виду, что при пересечении швом участков, в которых есть растягивающие напряжения, могут возникнуть повышенные деформации удлинения, например при пересечении шва с неснятыми сварочными напряжениями или при переварке прихватки, в которой возникли большие растягивающие усилия в процессе сварки
...
Следует избегать также концентраторов в зоне кристаллизующегося металла, например стыковых швов с непроваром, замковых соединений, сварки на остающейся подкладке
...
Для борьбы с холодными трещинами кроме рационального выбора основного металла и присадочных материалов существенное значение имеет регулирование термического цикла в процессе сварки, а также послесвароч
...
Предварительная термическая обработка — отжиг для укрупнения карбидов, изотермическая закалка с высоким отпуском и термомеханическая обработка — также повышает сопротивляемость сталей образованию холодных трещин
...
Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т
...
сть изделия, под которой обычно понимают установленную в результате эксплуатации или испытания при конкретных свойствах материала, значении и характере действия нагрузок, температуре, среде, а также технологии изготовления способность конструкции сопротивляться наступлению тех предельных состояний, от которых зависят ее служебные свойства
...
Расчетная прочность — это установленная в результате расчета путем использования экспериментальных характеристик материала и аппарата теории способность конструкции сопротивляться наступлению тех предельных состояний, от которых зависят ее служебные свойства
...
Вследствие высоких напряжений стэ и крайней чувствительности этих материалов к концентраторам размеры допустимых концентраторов близки к разрешающей способности физических методов контроля
...
Частота появления дефектов, хотя и сократилась вследствие улучшения технологии, все же осталась на уровне, крайне осложняющем надежную безаварийную эксплуатацию конструкции
...
Широкое освоение районов Севера, Сибири и Дальнего Востока сопровождалось массовым применением техники, которая до этого зарекомендовала себя как вполне надежная в районах с умеренно низкими температурами
...
Большинство машин, как известно, изготовляется из дешевых конструкционных сталей, которые весьма хорошо работают при температурах, обеспечивающих их вязкое состояние, но имеют порог хладноломкости, ниже которого они крайне чувствительны к концентрации напряжений и способны хрупко разрушаться
...
Это обстоятельство не было учтено не только эксплуатационниками, но на первых порах и конструкторами, которые допускали использование в машинах северного исполнения слабохладостойких сталей, что привело ко многим случаям разрушений
...
Третьей существенной причиной, порождающей несовпадение расчетной и конструкционной прочности, является неправильный выбор предельных состояний и критериев для оценки прочности конструкций
...
Широко распространенным примером неправильного выбора предельного состояния является расчет сварной конструкции по предельному состоянию наступления текучести, в то время как она должна быть рассчитана на выносливость по предельному состоянию разрушения от усталости или на сопротивляемость разрушению при низких температурах из
...
В обозримом будущем невозможность учета статистической природы формирования конструкционной прочности будет одной из главных причин отклонения расчетной прочности от действительной
...
При детерминистическом подходе к расчету одному полученному расчетному уровню прочности будет всегда соответствовать некоторая совокупность неодинаковых результатов фактически наблюдаемой конструкционной прочности в нескольких опытах
...
Рассеяние характеристик механических свойств металлов, геометрических размеров элементов, нагрузок и вероятностные методы оценки прочности Сопоставляя между собой расчетную и конструкционную прочность, необходимо иметь в виду один из важнейших факторов, влияющих на несущую способность конструкции, — фактор рассеяния механических свойств металлов, геометрических размеров сечений и действующих нагрузок
...
Конструкционная прочность, объективно отражающая влияние рассеяния, всегда по своей природе является величиной, изменяющейся в довольно широких пределах
...
Рассмотрим, какими вероятностными понятиями следует пользоваться при сравнении между собой механических свойств различных металлов и, в частности, сварных соединений при оценке неравнопроч
...
Характер изменения кривой рассеяния при понижении прочности вследствие влияния концентрации напряжений Влияние среднего квадратического отклонения при неизменном среднем Р на вероятность разрушимости Ф можно видеть из примера на рис
...
Увеличение рассеяния при переходе от закона распределения плотности вероятности, показанного сплошной кривой, к закону, показанному пунктирной кривой, при постоянном Р приводит к росту вероятности разрушимости Ф
...
Надежность — это свойство изделия выполнять задан ные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки
...
В этом случае надежность — это вероятность выполнения заданных функций отдельными изделиями при наличии большого числа однотипных изделий, образующих некоторую совокупность
...
Лишь в этом случае при правильно учтенных факторах возможно совпадение расчетной и конструкционной прочности в том смысле, что совпадут средние величины, законы распределения и дисперсии расчетной и конструкционной прочности
...
На стадии проектирования помимо выполнения ряда задач, связанных со служебным назначением конструкции, стремятся принять такие решения, которые бы по возможности исключили действие неясных в расчетном и научном плане факторов, например назначают такие формы конструкции, которые позволяют определить напряжения в них, применяют апробированные материалы и т
...
Если металл крайне чувствителен к концентрации напряжений, необходимо в расчет вводить трещину, эквивалентную дефекту, который может оказаться невыявленным
...
При создании новых изделий проводится исследование их несущей способности, получение необходимой для расчета экспериментальной информации о прочности, распределении напряжений и уровне их концентрации
...
Например, термическая обработка устраняет неоднородность механических свойств, снимает остаточные напряжения, наличие которых довольно трудно учесть, правкой устраняют несовершенства формы, которые могут вызывать концентрацию напряжений, не предусмотренную расчетом
...
Предусматривается система проверки качества выпускаемой продукции, проводится контроль готовых изделий с целью выявления возможных дефектов, которые, как правило, расчетом не учитываются
...
Эти испытания являются эффективным средством повышения вероятности их неразрушимости и сближения расчетной и конструкционной прочности, но также имеют ограниченные возможности
...
Объясняется это тем, что характер и размеры дефектов могут изменяться во времени, свойства металлов под влиянием различных факторов также могут претерпеть изменения
...
Результаты, полученные при сопоставлении фактических и расчетных длин трещин результата на гистограмме с единицей, могут быть получены при показателе степени а в формуле
...

Физико-химические процессы при пайке
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка и резка металлов
Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций
Триботехника (износ и безызносность)
Справочник по сварке цветных металлов
Немецко-русский словарь по сварке

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций