ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Напряженное состояние и статическая прочность механически неоднородных сварных соединений с дефектом в центре шва из "Работоспособность и неразрушающий контроль сварных соединений с дефектами " Полю линий скольжения, расположенному справа от точки Оз и примыкающему к дефекту отвечают выражения, описывающие напряженное состояние от размера дефекта Д. Данные вьфажения приведены в работе /4/ и в силу того, что принято допущение о малости размера раскрытия дефекта (Д О, L- О, см. рис. 2.10), они здесь не приводятся. [c.52] При Кд - О основной металл не вовлекается в пластическую деформадию, контактные касательные напряжения т согласно выражению (2.6) равны пределу текучести мягкого металла на чистый сдвиг к , а сетка линий скольжения представлена на рис. 2.10,6. [c.52] Приведем значения показателя напряженного состояния П в вершине дефекта, исходя из которого по диаграммам пластичности находят предельную степень интенсивности пластических деформаций. [c.55] На рис. 2.13 в качестве примера схематично приведена процедура нахождения интенсивности напряжений af по диаграммам пластичности и диаграммам деформирования. Определенную трудность вызывает экспериментс1льное построение зависимости Хр = vj/ (П). Для их преодоления разработан ряд методик, позволяющих определить данную зависимость для металла шва сварного соединения /6, 25/. [c.55] Анализ зависимости (2.15) показал, что при 5 р 2/V3. При этом с увеличением относительного размера дефекта I / Вкоэффициент Лоде-Надаи р достигает предельного значения при меньшей компактности поперечного сечения Оценку показателя напряженного состояния П следует производить по формуле (2.12). При 1/В=0 приведенные формулы соответствуют расчетной оценке прочности бездефектного сварного соединения с мягкой прослойкой с произвольной компактностью поперечного сечения. [c.56] На рис. 2.16 представлена зависимость относительных размеров дефектов (t /В], от степени механической неоднородности Кд при фиксированных значениях аз. Из рисунка видно, что с уменьшением as величина (//В), снижается, а с увеличением степени механической неоднородности при ае = соп81имеет место рост значений(1/В),. Хорошей иллюстрацией наличия области дефектов (I /В), не снижающих статической прочности соединений с мягкой прослойкой, служит представленная на рис, 2.17 экспериментальная картина муаровых полос для моделирующего образца и соответств)тощая ей сетка линий скольжения. Механическое поведение данной модели несмотря на наличие дефекта на контакте металлов М и Т абсолютно идентично поведению бездефектного соединения. [c.60] При этом следует отметить, что для соединений с дефектами 1/В (1 /В), оправданна замена на а . Последнее связано с тем, что локализация пластических деформаций в вершине дефекта на границе металлов М и Т существенно снижена ввиду сдерживания данных деформаций основным более твердым металлом Т. Экспериментально это можно наблюдать по отсутствию концентрации муаровых полос в вершине дефекта на рис. 2.17. [c.61] На рис. 2.18 представлена зависимость равнопрочных размеров дефектов от степени механической неоднородности при различных значениях параметра ж. В качественном плане данная зависимость аналогична зависимости, рассмотренной ранее на рис. 2.16 для соединений пластин. Однако следует отметить, что при осесимметричной деформации область равнопрочных дефектов (/ /d) несколько больше, чем при плоской деформации. [c.62] Критические значения относительной толщины мягкой прослойки при которых отсутствует эффект контактного упрочнения следующие при1/В аг/2 —ж = 2(1 -г/В), при I /В ае/2 — ае = 1. [c.65] Необходимо также отметить, что в формулах для расчета прочности (2.26) вместо величины следует подставлять временное сопротивление металла мягкой прослойки а , так как показатель напряженного состояния в окрестности вершины дефекта П = 1. [c.65] Анализ приведенных зависимостей показывает, что в рассматриваемом случае не существует области дефектов, не снижающих статическую прочность относительно аналогичных бездефектных соединений. При этом в силу того, что коэффициент контактного упрощения прослойки с краевым дефектом больше, чем аналогичный коэффициент для прослойки с центральным дефектом, дан 1ая схема по статической прочности (при прочих равных условиях) занимает промежуточное положение между соединениями с дефектом на контактной поверх1ГОСти металлов М и Ти дефектом в центре мягкого шва. [c.66] Следует отметить, что, как и в соединениях с мягкими прослойками, в рассматриваемых соединениях анализ напряженного состояния обусловлен эффектами совместного пластического деформирования металлов М и Т. При этом анализ также будет строиться на применении метода линий скольжения при удовлетворении статическим и кинематическим условиям задачи. [c.67] Здесь ае = h/B — относительная толщина твердой прослойки. [c.68] На рис. 2.21 приведена зависимость размеров дефектов [I /В) от степени механической неоднородности К . Видно, что с увеличением имеет место рост диапазона равнопрочных дефектов (I/В), что обусловлено подкрепляюгдим действием твердой прослойки. [c.69] Полученные данные по механическому поведению сварных соединений с плоскостными дефектами в твердой прослойке позволяют наметить мероприятия по снижению их опасности при эксплуатации путем создания большей степени механической неоднородности за счет применения более прочных сварочных проволок для сварных швов и увеличения относительной толпщны твердой прослойки в пределах значений as аг . Дсшьнейшее увеличение относительной толщины твердой прослойки ае нецелесообразно, так как сгатическая прочность соединений не увеличивается, а объем наплавляемого металла возрастает. Наиболее опасным местоположением дефекта является граница твердой прослойки и мягкого основного металла. [c.70] Химический состав основного металла, присадочной проволоки и металла шва приведен в табл. 2.1, а механические свойства в табл. 2.2. [c.71] Вернуться к основной статье