ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Усталостная прочность сталей и сварных соединений, применяемых в гидротурбинах из "Усталостная прочность деталей гидротурбин " Рабочие колеса гидротурбин выполняют в виде литых и сварнолитых конструкций диаметром в несколько метров, с толщиной стенок до 300—500 мм и весом более 100 т. [c.18] Анализ экспериментальных данных показывает, что при циклических нагрузках с увеличением размеров образцов существенно снижается прочность [55, 56, 70, 73, 89, 91, 93, 96— 98, 104]. [c.18] Известно, что в сварных конструкциях после сварки возникают остаточные напряжения, вызываемые неравномерностью распределения температуры при сварке и жесткостью свариваемых элементов, препятствующей свободному развитию тепловых деформаций [71, 73, 74, 76, 79, 85, 94]. [c.18] Для того чтобы исследовать влияние остаточных напряжений на прочность сварного соединения при различных видах нагружения, необходимо знать распределение этих напряжений в соединении. Наибольшее распространение получили методы А. В. Калакуцкого, Г. Закса и Н. Н. Давиденкова, которые позволяют установить не только величину остаточных напряжений, но и характер их распределения по сечению детали. [c.18] Однако использование этих методов сопряжено с разрушением детали, а кроме того, они применимы к телам простой формы, таким как трубы, цилиндры, диски, пластины [39, 40, 62, 63]. Поэтому распространение получили также методы локальных определений остаточных напряжений механическая обработка столбиков, просверливание отверстий и т. п. [14, 20, 38]. [c.18] Экспериментальная проверка определения остаточных напряжений этими методами, а также методом Закса дала удовлетворительную сходимость результатов [63.]. [c.18] Влияние остаточных напряжений на усталостную прочность зависит от степени хрупкости материала, от характера действующих переменных напряжений, а также от величины и знака трех составляющих напряжений 59]. [c.19] При наличии концентратора влияние остаточных напряжений усиливается. [c.19] Наличие концентраторов усиливает влияние остаточных напряжений, а их действие аналогично действию сосредоточенной нагрузки, поэтому влияние остаточных сварочных напряжений на усталостную прочность сварных соединений подчиняется тем же законам, что и внешняя нагрузка. [c.19] Наплавка, сварка, поверхностный наклеп также влияют на усталостную прочность образцов [41]. [c.19] накладки, приваренные поперечными швами, снижают предел выносливости на 25%, а накладки, приваренные продельными швами, —более чем на 60% [45, 55]. [c.19] Основная доля уменьшения усталостной прочности приходится на неблагоприятные остаточные напряжения. [c.19] Кудрявцев и Н. М. Саввина [58] при исследовании усталостной прочности пластин толщиной 50 мм из стали 22К, сваренных электрошлаковой сваркой, установили, что после нормализации, которая сняла остаточные сварочные напряжения, предел выносливости заметно повысился [60, 66, 97]. [c.19] Наведение в поверхностных слоях остаточных напряжений сжатия методом поверхностного пластического деформирования (наклепа) значительно повышает усталостную прочность сварных соединений [54, 59]. [c.19] Упрочняющий наклеп в сварных образцах с усилением шва повышает их усталостную прочность в 2 раза и доводит до уровня усталостной прочности основного металла [58]. [c.19] Сопоставление различных методов повышения усталостной прочности сварных соединений за счет снятия растягивающих и создания сжимающих остаточных напряжений показывает, что сварные соединения с растягивающими остаточными напряжениями имеют низкие пределы усталости. Снятие остаточных напряжений растяжения отпуском или создание в местах концентрации (усиление шва) сжимающих остаточных напряжений точечным нагревом, местным пластическим обжатием и т. п. повышает предел выносливости на 40—110% [47]. [c.19] Пухнер, создавая в концентраторе точечным нагревом остаточные напряжения сжатия, повысил предел выносливости сварного соединения в 2 раза [80], а Т. Р. Гэрни [107, 108] пластическим обжатием получил значительное повышение усталостной прочности сварных соединений. [c.20] Исследования показывают, что остаточные напряжения существенно изменяют усталостную прочность сварных соединений, увеличивая ее при сжимающих и уменьшая при растягивающих напряжениях. [c.20] Однако все исследования выполнялись для сварных соединений из сталей, используемых в общем машиностроении для сварных соединений из сталей, применяемых в гидротурбостроении, влияние остаточных напряжений на изменение усталостной прочности изучено еще недостаточно. [c.20] Вернуться к основной статье