Нагружение сварных конструкций предварительное

Нагружение сварных конструкций предварительное 79 [c.372]

Предварительное нагружение сварных конструкций, в качестве которого можно рассматривать их пробные испытания, упрочняет металл в наиболее напряженных участках и смягчает остроту концентраторов напряжений, что приводит к повышению вибрационной прочности всей конструкции. [c.132]

Учитывая благотворное влияние предварительного нагружения сварных конструкций, следует рекомендовать все особо ответственные конструкции, работающие в тяжелых условиях при низкой температуре или под действием вибрационной нагрузки, перед нормальной эксплуатацией подвергать нагружению пробной нагрузкой. [c.132]

Предварительное нагружение сварных конструкций, в качестве которого можно рассматривать их пробные испытания, упрочняет металл в наиболее напряженных участках и сглаживает остроту концентраторов напряжений. [c.41]

Предварительное нагружение сварных конструкций сопровождается пластическими деформациями металла в зонах сварных соединений. После разгрузки остаточные напряжения понижаются и при повторных нагрузках теми же усилиями пластические деформации вновь не возникают. Это обстоятельство используют для сохранения точности размеров сварных деталей во время эксплуатации. Для этого сварные детали перед механической обработкой нагружают теми же или несколько большими силами, которые действуют в процессе эксплуатации. Такой прием используют, например, при изготовлении станин небольших прессов, балок и других конструкций. [c.79]

Таким образом, на стадиях проектирования, изготовления и монтажа сварных конструкций необходимо принимать меры по уменьшению влияния сварочных напряжений и деформаций. Нужно уменьшать объем наплавленного металла и тепловложение в сварной шов. Сварные швы следует располагать симметрично друг другу, не допускать, по возможности, пересечения швов. Ограничить деформации в сварных конструкциях можно технологическими приемами сваркой с закреплением в стендах или приспособлениях, рациональной последовательностью сварочных (сварка обратноступенчатым швом и др.) и сборочно-сварочных операций (уравновешивание деформаций нагружением элементов детали). Нужно создавать упругие или пластические деформации, обратные по знаку сварочным деформациям (обратный выгиб, предварительное растяжение элементов перед сваркой и др.). Эффективно усиленное охлаждение сварного соединения (медные подкладки, водяное охлаждение и др.), пластическое деформирование металла в зоне шва в процессе сварки (проковка, прокатка роликом, обжатие точек при контактной сварке и др.). Лучше выбирать способы сварки, обеспечивающие высокую концентрацию тепла, применять двустороннюю сварку, Х-образную разделку кромок, уменьшать погонную энергию, площадь поперечного сечения швов, стремиться располагать швы симметрично по отношению к центру тяжести изделия. Напряжения можно снимать термической обработкой после сварки. Остаточные деформации можно устранять механической правкой в холодном состоянии (изгибом, вальцовкой, растяжением, прокаткой роликами, проковкой и т.д.) и термической правкой путем местного нагрева конструкции. [c.42]

Рентгеновский метод позволяет определять напряжения в металле без привязки измерительной аппаратуры к ненапряженному состоянию. При обычном тензометрировании необходима установка тензометра на ненагруженную конструкцию с тем, чтобы сопоставить в дальнейшем показания прибора до и после нагружения. При этом предварительные напряжения в конструкции (натяг, технологические напряжения) тензометрами замечены быть не могут. Рентгеновский метод дает абсолютные значения напряжений с учетом предварительных нагрузок. Рентгеновским методом можно, например, определить остаточные напряжения в зоне сварного шва после его остывания, что при помощи обычных тензометров сделано быть не может. [c.319]

Существует ряд приемов, с помощью которых добиваются стабильности размеров сварной конструкции во времени. Такими приемами являются предварительное нагружение, вибрация, отпуск. Во всех этих случаях стремятся снизить остаточные напряжения или изменить структурное состояние металла. [c.78]

Методы определения показателей свариваемости можно разделить на прямые, при которых оценку производят путем сварки по выбранной технологии образцов заданной формы, и косвенные, при которых сварочный процесс заменяют другим, имитирующим его процессом. Косвенные методы испытания следует рассматривать только как предварительные. Методы и типы образцов обычно выбирают исходя из стремления максимально приблизить условия испытаний к реальному нагружению сварного соединения в конструкции. [c.85]

В конструкциях общего назначения, для которых нагрузка может характеризоваться не только наличием отдельных переменных составляющих, но также и значительной долей постоянной составляющей, применение поверхностного наклепа не дает такого положительного эффекта, как в машиностроении. Это объясняется тем, что степень повышения вибрационной прочности при наклепе проявляется главным образом при большом количестве циклов переменной нагрузки, что характерно для конструкций машиностроительного типа. При малом количестве циклов действия переменной нагрузки эффект применения наклепа понижается. Кроме того, наклеп понижает пластичность металла, что является нежелательным для конструкций, работающих в условиях низких температур. В этом случае, как показали результаты ряда исследований, весьма полезным для прочности конструкций оказывается их предварительное нагружение, которое должно производиться при положительной температуре. Предварительное нагружение оказывается также полезным и для конструкций, работающих в условиях вибрационной нагрузки, поэтому его можно рекомендовать как меру повышения прочности сварных соединений при любых условиях эксплуатации. В качестве такого предварительного загружения вполне целесообразным является пробное испытание конструкций, производимое при сдаче их в эксплуатацию. [c.92]

Определение прочности сварных образцов при статической нагрузке в условиях, когда возможно их хрупкое разрушение (при высокой концентрации напряжений и низкой температуре), было проведено Институтом электросварки им. Е. О. Патона [27]. Испытанию подвергались образцы, показанные на фиг. 30. Часть образцов до испытания подвергались предварительному растяжению. Испытание при температуре Т = —60° С показало, что предел прочности при наличии резкой концентрации напряжений снижается. При этом образцы, подвергнутые начальному растяжению, производимому при нормальной температуре, имели более высокую прочность, чем образцы, разрушение которых при низкой температуре производилось без предварительного нагружения. Исследования, проведенные Институтом электросварки, прежде всего указывают не на влияние остаточных напряжений, а на большое значение концентраторов напряжений в условиях хрупкого разрушения. В этих условиях предварительное нагружение конструкций, производимое при нормальной температуре, способствует повышению их работоспособности. Объяснить это можно тем, что местные пластические деформации, появляющиеся при предварительном растяжении в наиболее опасном для прочности участке с высокой концентрацией напряжений, сглаживают резкость изменения формы, что приводит [c.97]

Выносливость сварных соединений может быть увеличена предварительным их нагружением при одновременном устранении вредных растягивающих остаточных напряжений в зоне концентрации. Иногда считают полезным создавать предварительные напряжения в тонкостенных конструкциях и подвергать их вибрации. При этом остаточные растягивающие напряжения уменьшаются на несколько десятков процентов, а сопротивление усталостным нагрузкам повышается. [c.148]

Последнее обстоятельство является весьма важным и свидетельств) -ет о том, что при выборе того или иного присадочного материала необходимо предварительно знать, обеспечивается ли при заданных параметрах сварного соединения (А д, к) и >словиях нагружения оболочковой конструкции п (или типе оболочки) требования по запасу пластичности металла шва Лр. В противном случае при экспл> атации конструкции в наиболее нагр женной части мягкого шва может произойти локальное разрушение (Л = Лр), что приведет к разрушению всей конструкции. С точки зрения силового подхода данные условия сводятся к тот, чтобы в процессе нагружения сварных конструкций, ослабленных мягким швом, наибольшие напряжения в центральной части шва не превышали своего предельного значения — сопротивления микросколу определяющегося ресурсом пластичности металла /129/. Характеристика не зависит от температу ры и скорости нагружения и нашла хорошее практаческое применение при анализе разрушения материалов в у словиях их апастического деформирования /130, 131/. В работе /129/ нами была установлена связь данной силовой характеристики с ресурсом пластичности металла в виде [c.195]

ЛИТОЙ, сварной или кованой конструкций из алюминиевых, титановых, магниевых сплавов или других материалов с отверстиями на рабочей поверхности для крепления монтажного приспособления или непосредственно испытуемого изделия. Конструкция ударной платформы должна обеспечивать передачу воспроизводимого ударного нагружения на испытуемое изделие с минимальными искажениями, поэтому форму и размеры ее выбирают из условий максимальной прочности и жесткости. У кованых ударных платформ по сравнению с литыми или сварными конструкциями более высокие собственные резонансные частоты, их применяют, если необходимо воспроизводить ударные импульсы с малыми длительностями переднего фронта и большими ударными ускорениями. Если ударная платформа подвижная, то она имеет встроенные пневматические электромагнитные стопорные устройства, предназначенные для удержания ударной платформы с испытуемым изделием на заданной высоте, а также для предотвращения повторного удара платформы после отскока в случае воспроизведеиия одиночного ударного воздействия. Обычно применяют электромагнитное стопорное устройство, однако при обесточивании ударного стенда срабатывает стопорное устройство пневматического типа и удерживает ударную платформу от непредвиденного падения. Если ударная платформа неподвижна до начала ударного воздействия, то в ударной установке должно быть предусмотрено демпфирующее устройство, предназначенное для гашения скорости ударной платформы после удара. Ударная наковальня представляет собой массивную конструкцию, воспри-нпмагощую через тормозное устройство удар предварительно разгоняемой ударной платформы с испытуемым изделием. Ударные наковальни могут быть закреплены на основании установки либо жестко, либо на упругом подвесе. При жестком креплении н.аковаль-ни ударную установку, как правило, размещают на фундаменте, изолированном от строительных конструкций сооружения, в котором находится установка. При упругом подвесе нако- [c.340]

Образование хрупких трещин после предварительного циклического нагружения наблюдалось в сварных конструкциях подвижного состава, причем возникавшие при эксплуатации динамические нагрузки способствовали более раннему переходу трещин циклического нагружения в хрупкие. Аналогичными оказываются причины хрупкого разрушения элементов металлургического оборудования (станины прессов, свариваемые электрошлаковым способом, с толщиной S стенок до 160 м.м, валки мощных прокатных станов диаметром 200-500 мм и более, цилин-дрь[ мощных ковочных молотов с толщинами S стенок 200-350 мм). В результате влияния абсолютных размеров при хрупком разрушении температуры Г стенок при разрушениях были -1-10 - -Н40 С и выше. Номинальные напряжения от внешних нагрузок при этом состав тяли (0,] -0,3)сТт , а теоретические коэф- [c.73]

В этом слу чае расчет коис ф) ктивно-геометри еских и силовых параметров бандажа и несущей способности предварительно напряженных оболочковых KOH Tpv кций должен базироваться на оценке прочности их сварных соединений с учс-том ([)актора механической неоднородности. Отметим, что навивка бандажа на наружтто поверхность конструкций приводит не только к усилению стенки конструкции, но и изменяет показатель нагруженности стенки и = G2 /0( от его значений п = 0,5 (для линейной части корпу са конструкций) до и = 1, В связи с этим, в первую очередь необходимо определить связь показателя двухосности нагружения стенки оболочки п с параметрами навиваемого бандажа. Следует отметить, что на практике используются три основных типа [c.181]

Выполнить исследование распределения деформаций (с использованием соответствующих экспериментальных методов) наиболее нагруженных (определяемых предварительным расчетом) зон конструкции (зоны краевых эффектов, места концентрации напряжений, сварные соединения и т. д.) в зависимости от величины нагрузки с учетом поциклового перераспределения напряжений и деформаций. [c.135]

Если сталь перед сваркой подвергают термообработке, но после сварки отпуск невозможен из-за крупных размеров конструкции, то сталь данной марки можно использовать для изготовления такой конструкции только в том случае, если нет жестких требований к равнопрочности сварного соединения и основного металла в условиях статического нагружения. Для обеспечения свойств сварного соединения, гарантирующих требуемую его работоспособность, критерием для выбора необходимой температуры подофева является диапазон скоростей охлаждения, обеспечивающий необходимый уровень механических свойств в околошовной зоне. Аустенитными электродами обычно сваривают без предварительного подогрева, но при этом регламентируется время с момента окончания сварки до проведения термообработки изделия. При сварке [c.308]

У1етод создания перенапряжения при температурах пластичности с целью уменьшения влияния дефектов даже в хрупкой зоне является наименее изученным. Для этого случая имеется мало экспериментальных данных. Такие данные необходимо получить при испытаниях конструкций на снятие напряжений или простых надрезанных образцов, не имеющих сварных швов. Имеюш,иеся данные дают возможность предположить, что напряжение разрушения такого предварительно напряженного образца в условиях, когда разрушение протекает на низком уровне напряжений (например, при температурах хрупкого состояния), по меньшей мере равно, а обычно выше напряжения разрушения такой предварительно не напряженной конструкции в аналогичных условиях. Обычно напряжение разрушения так же высоко, как и предварительно создаваемое напряжение, но, по-видимому, только не в случае создания высоких предварительных напряжений. Если в конструкции суш,ествуют значительные дефекты, которые в условиях перенапряжения являются субкритическими, размеры дефекта могут несколько увеличиться. По-видимому, снижение эффекта перенапряжения под действием больших или только субкритических нагрузок является результатом такой значительной локальной текучести в вершине дефекта, что при разгрузке происходят знакопеременная текучесть, и полезные сжи-маюш,ие остаточные напряжения полностью не проявляются. В таких случаях при последуюш,ем нагружении в вершине трещины может происходить повторная текучесть, и если материал был охрупчен (например, путем деформационного старения или горячего деформирования), то может произойти разрушение. Поэтому, по-видимому (в отличие от случая механического снятия напряжений), необходимо ограничить перенапряжение, умеренно увеличив его по сравнению с эксплуатационными напряжениями (например, на 20%). Тогда, вероятно, способ механического снятия напряжений будет эффективным. [c.251]

Влияние предварительного нагружения. Ухудшение пластических свойств стали у вершин дефекта на практике может быть связано с естественным старением металла в зонах концентрации пластических деформаций, возникающих при предварительной перегрузке конструкций. Характерным примером может служить экспандирование сварных труб, когда общие деформации сравнительно невелики (1,2—1,6%), в то время как местные деформации могут достичь значительной величины (10% и более). [c.279]

Рациональное конструктивное оформление сварных узлов, устранение малых радиусов перехода, отсутстЁие непроваров и применение эффективных методов контроля качества также позволяют существенно повысить сопротивляемость хрупким разрушениям. Для повышения сопротивляемости хрупким разрушениям при низких температурах можно предварительно нагружать конструкции при нормальных температурах, когда невозможны хрупкие разрушения. Появление в концентраторах больших пластических деформаций, которые должны были бы возникнуть при низких температурах, увеличивает радиус концентратора и создает после разгрузки в зоне концентратора остаточные сжимающие напряжения. Последующее нагружение при низких температурах вызывает незначительные пластические деформации в концентраторе или не вызывает их вовсе. [c.174]

Некоторые типы оболочковых конструкций в условиях эксплуатации подвергаются малоцикловому нагружению при наличии повышенного давления агрессивной среды, причем это давление может меняться однощ)еменно с циклом нагружения.. Для исследования трещиностойкости сварных соединений в этих условиях в работе [222] рекомендуется использовать специальную камеру, показанную на рис.6.5.4. Дисковый образец 7 укладывается на кольцевое уплотнение 6 ложа 1, накрывается матрицей с круговым отверстием 3 и таким же уплотнением 6. Для центровки образца и предварительного уплотнении полости под образцом ложе 1 и матрицу 3 стягивают болтами 2. Герметизацию верхней полости камеры обеспечивает крышка 4 с уплотнением 5. Напряжения на растянутой поверхности образца измеряются тензодатчиками 9, защищенными от агрессивной среды слоем клея, провода выводятся через уплотняющий штуцер 8. В собранном виде камеру помещали внутрь описанной ранее (см. рис.6.3.11) установки, где все части камеры сжимали усилием, намного превышающим усилие. [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...