Выносливость сварных соединений с непроваром

Исследовали предел выносливости сварных соединений с усилением шва и непроваром тонкостенных труб диаметром 70 мм с толщиной стенки 2 мм из стали 20 (электроды УОНИ-13/45). Кольцевой непровар внутренней кромки стыка трубы глубиной 40—50% толщины стенки не снизил статической прочности сварного соединения по сравнению с целой трубой (а = = 41,1 кгс/мм ), при этом высота усиления равнялась глубине непровара. Однако предел выносливости оказался очень низким и составил менее 3 кгс/мм при пределе выносливости целой трубы < 0,24 = 33 кгс/мм . Непровары сварных стыковых кольцевых швов труб более сильно снижают выносливость соединения по сравнению с плоскими образцами. [c.49]

Рнс. 10. Влияние положения непровара в поперечном сечении шва на выносливость сварных стыковых соединений с непроваром 20% [c.58]

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 завышены. Этот эффект следует использовать с целью увеличения долговечности и предотвращения преждевременных усталостных разрушений сварных соединений, если в них нельзя гарантировать отсутствия дефектов. [c.284]

Прочность при переменных нагрузках. Исходным критерием при оценке сопротивляемости сварных соединений действию переменных нагрузок служит предел выносливости основного металла и соединения. При переменных нагрузках сварные соединения обладают различной чувствительностью к непровару в зависимости от свойств основного и присадочного металла и технологии сварки. Это положение подтверждается рис. 21—24 и приведенными в табл. 4 эффективными коэффициентами концентрации сварных стыковых соединений со снятым усилением и с непроваром в корне шва 15% (база испытания N = 2-10 циклов, характеристика цикла г = 0,1- -0,3, растяжение). [c.45]

На рис. 24 сопоставлены пределы выносливости швов (а ) сварных соединений, выполненных из трех указанных выше материалов. Этот график характеризует чувствительность разных материалов к переменным нагрузкам при наличии в швах соединений непроваров. Даны также пределы выносливости основного металла и сварных швов с полным проваром. [c.47]

Проведены испытания по определению влияния на величину предела выносливости непроваров швов, сваренных встык с двусторонней Х-образной подготовкой кромок. В соединениях этого типа непровар образуется в центре шва. При работе сварных швов из стали СтЗ толщиной 18 мм под действием переменных растягивающих нагрузок этот тип соединений обладал высокой чувствительностью к непроварам. [c.49]

Из анализа экспериментальных данных следует, что для сталей ЗОХГСНА, 12Х18Н9Т и дюралюминия Д16Т характерно нелинейное падение предела выносливости сварных соединений с увеличением imxuiihsj непровара. [c.47]

Усталостная прочность сварных соединений. Усталостная прочность сварных соединений опреде 1яется глaвньJM образом тремя факторами конструктивным оформлением сварного соединения, качеством металла шва и околошовной зоны и наличием сварочных напряжений. Фактор конструктивного оформления—общий для сплавов различной основы, поэтому его влияние подобно влиянию на а сварных соединений стальных или алюминиевых конструкций. Исследованием усталостной прочности металла шва и околошовной-зоны установлена большая ее зависимость от качества присадочного материала, тщательности защиты от поглощения газов из воздуха расплавленным и нагретым металлом во время процесса сварки, наличия в сварном шве различного рода дефектов (непроваров, пористости и пр.) [ 148]. При определении пределов выносливости сварного соединения усиление шва механически удаляли, чтобы.в чистом виде вьшвить усталостную прочность сварного соединения по сравнению с таковой основного металла. [c.156]

Влияние непровара на уменьшенЦе усталостной прочности сварных соединений зависит от рода материала [70]. Особенно чувствительны к непроварам сварные соединения из аустенитных сталей типа 1Х18Н9Т (кривые 3 и 4, фиг. 132), их пределы выносливости при 10%-ном непроваре снижались более чем в 2,75 раза по сравнению с хорошо проваренными швами, в то время как в стали марки ЗОХГСНА и в соединениях из дюралюминия марки Д16 при аналогичных условиях пределы выносливости уменьшались в 1,6—1,8 раза. Влияние непровара крайне отрицательно отражается не только на величине предела выносливости сварных соединений при числе циклов нагружения 10 , но и при действии повторных низкочастотных нагружений при числе циклов, равном нескольким десяткам тысяч. На фиг. 133 приведены отношения пределов прочности при повторных статических нагрузках соединений с непроварами к их значениям при полном проваре. В рассматриваемых случаях наиболее чувствительными к непроварам были также соединения из аустенитных сталей. [c.238]

При наличии технологических дефектов (непроваров) или механических надрезов в сварных швах выносливость стыковых соединений с усилением несколько повышается по сравнению с выносливостью образцов без усиления с концентратором. Однако полностью потеря прочности не компенсируется. В стали ЗОХГСНА усиление шва той же величины, что и непровар корня стыкового шва, повышает выносливость на 18% по сравнению со стыковым соединением без усиления и с непроваром той же величины (7—8,5 кгс/мм ). Аналогичное повышение выносливости наблюдается и в стали 12Х18Н9Т. Усиление шва повышает выносливость соединения с непроваром на 20—30% (с 3,5—4 до 5 кгс/мм ), однако такое повышение не очень существенно, так как абсолютные значения пределов выносливости остаются очень низкими. [c.68]

При статическо.м нагружении и нор.мальной температуре уменьшение нрочности сварного соединения при небольшом непроваре обычно бывает немногим больше того, какое можно было бы ол<идать в соответствии с уменьшением площади поперечного сечения. Однако предел выносливости соединения может быть значительно понижен ввиду. местной концентрации напряжений у внутреннего надреза или внутренней полости. [c.78]

Представляло интерес сравнить сварные соединения низкоуглеродистой стали с соединениями сталей Х18Н9Т и ЗОХГСНА. С этой целью стыковые образцы сечением 10 X Х20 мм из низкоуглеродистой стали (0 =42 кГ/мм ) без усиления шва с непроваром корня 17—50% испытывали асимметричными растягивающими вибрационными нагрузками (г= = 0,1) на базе 2-10 циклов (сварка под флюсом ОСЦ-45 проволокой Св. 08А). Предел выносливости образцов снизился (рис. 8) по сравнению с соединениями без дефексов в 4—10 раз соответственно (с 22—24 до 6—2 кГ/мм ). [c.55]

В работе [3] испытание на усталость производилось при постоянном минимальном напряжении цикла Отш = 2.5 кГ/мм , что приводило к повышению характеристики цикла г при снижении максимальных напряжений в процессе испытания, т. е. к увеличению коэффициента асимметрии цикла нагружения. Увеличение коэффициента асимметрии, в соответствии с диаграммой предельных циклов, приводит к повышению предела выносливости. Предел выносливости стыковых соединений стали Х18Н9Т без усиления с непроваром 8—25% получен автором работы [3] при характеристике циклов г = 0,42ч-0,5 при испытании сварных соединений низкоуглеродистой стали характеристика цикла во всех случаях оставалась постоянной, г = 0,1. [c.55]

Исследованиями [5, 30] установлено, что если непровар составляет 10% толщины листа, то вибрационная прочность сварного соединения снижается более чем в два раза. Непровар в стыковых швах приводит к усталостному разрушению по ослабленному сечению со значительным снижением предела выносливости. Наличие небольшого непровара (7—8% от толщины свариваемого металла) в стыковом шве для соединений из стали Ст.З понижает предел усталости при испытании в условиях знакопеременного цикла с 14 до 8,5 кПмм . Отсюда следует считать непровар в сварных соединениях, особенно работающих под действием вибрационной нагрузки, недопустимым пороком. [c.7]

Уже на первоначальном этапе исследований при переменных нагрузках было показано суц] ественное влияние дефектов на усталостную прочность сварных соединений. Так, для стыковьк соединений стали СтЗ с У-образной разделкой кромок даже незначительный по величине непровар уже заметно снижает предел выносливости соединения [2111. Еще резче это проявляется применительно к высокопрочной стали ЗОХГСА, закаленной на 1600 МПа, аустенитной 1Х18Н9Т, алюминиевому сплаву Д16Т (рис.9.1.2) [213]. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...