Коэффициент эффективный в сварных соединения

Основные положения расчетов на долговечность изложены в п. 1.13. Характер силовых потоков в сварных соединениях, определяющий эффективные коэффициенты концентрации на- [c.143]

Стыковые соединения. Эти соединения по сравнению с соединениями других типов обладают повышенной прочностью благодаря невысокой концентрации напряжений. На рис. 10 в качестве примера показано распределение нормальных напряжений в поверхностных слоях образца. Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений в сварных соединениях приведены в табл. 4. [c.114]

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений в сварных соединениях [c.115]

Основные положения расчетов на выносливость изложены в гл. III. Характер силовых потоков в сварных соединениях, определяющий эффективные коэффициенты концентрации напряжений k (табл. 1.35) показан на рис. 1.12. Приведенные в табл. 1.35 значения к, соответствующие симметричному циклу (1.28) и базовому числу циклов N = 2 10 , приняты по ряду нормальных чисел 7 20 с округлением 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 3,2 3,6 4,0. Соединения, для которых >4,0, признаются недопустимыми. На рис. 1.13 даны примеры использования данных табл. 1.35 для оценки усталостной прочности узлов. [c.68]

При расчете приведенных местных условных упругих напряжений от механических и температурных нагрузок в сварных соединениях с неполным проплавлением, выполняемых аустенитными электродами и используемых для присоединения элементов антикоррозионных рубашек, эффективный коэффициент концентрации осевых напряжений любой категории [c.64]

Характерной особенностью разнородных сварных соединений является наличие остаточных напряжений, вызванных разностью коэффициентов линейного расширения аустенитных и перлитных сталей. В зависимости от марок сталей эта разность может составлять более 30%. Наиболее эффективным методом снятия остаточных напряжений в конструкциях из сталей одного легирования является отпуск. Если разнородные сварные соединения работают при высоких температурах, то отпуск необходим для сохранения размеров этих соединений. Поэтому перед окончательной механической обработкой изделие следует нагреть до температуры, превышающей рабочую на 100—200° С. [c.155]

В работе [86] была исследована циклическая прочность двух типов сварных листовых соединений аргонодуговая сварка встык с присадкой и контактная шовная сварка встык с двусторонними накладками. Испытание образцов велось плоским симметричным изгибом. Разрушение образцов происходило по месту сплавления металла шва с основным металлом, т. е. по месту конструктивного концентратора напряжений. Для того чтобы оценить раздельно роль внешних концентраторов и роль самой сварки ( внутренний концентратор) на усталостную прочность сварных соединений титана, были определены пределы выносливости образцов без усиления и накладок, которые перед циклическим нагружением срезались. В этих испытаниях определено снижение циклической прочности только в результате действия структурных или внутренних концентраторов. Как видно из рис. 69, на котором представлены основные результаты работы, предел выносливости таких образцов оказался еш,е более низким, чем у образцов с усилением эффективный коэффициент внутренней концентрации для аргонодуговой и контактной сварки оказался соответственно 1,74 и 3,25. Все образцы этих серий разрушались по шву. Сопоставление усталостной прочности сварных соединений титана с подобными соединениями других металлов (стали, алюминиевые сплавы) показало, что они имеют близкие значения отношений предела усталости сварного соединения и основного металла. Эксперименты показали, что пределы усталости стыковых соединений титановых листов при изгибе, выполненных ручной аргонодуговой сваркой и контактной сваркой, составляют соответственно 77 и 65% от усталостной прочности основного металла причем снижение предела выносливости идет в основном за счет внутренних структурных дефектов сварного шва. [c.150]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений для угловых швов при сварке углеродистых сталей составляет =2,5...4,5 в зависимости от конструкции сварного соединения и величины остаточных напряжений. Это существенно ограничивает область их применения при переменных нагрузках. При переменном нагружении для снижения величины можно применять швы с соотношением катетов 1 2 или вогнутые (рис. 4.4, г), получаемые после механической обработки. [c.84]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

При расчете по фактическим нагрузкам и фактической долговечности стали и сварных соединений суммируются достоинства каждого из методов, рассмотренных в 4.3, в результате чего достоверность в оценке индивидуального ресурса может быть наиболее высокой и достигать уровня КД = 70 %. Сроки индивидуального ресурса устанавливаются из результатов сопоставления t, , оцененных по фактическим нагрузкам, с диаграммой фактической долговечности стали с зачетом фактических значений коэффициента прочности сварного соединения для условий ползучести. Таким образом, этот методический подход может считаться наиболее эффективным из рассмотренных выше расчетных методов оценки ресурса. [c.234]

Проводимый в процессе производства выборочный или стопроцентный (в случае особо ответственных изделий) контроль позволяет судить о стабильности технологии или необходимости ее корректировки. Введение или замена тех или иных контрольных операций должны способствовать решению этой задачи, но быть экономически целесообразными, поскольку применение различных методов неразрушающего контроля качества сварных соединений связано с определенными затратами, величина которых в некоторых случаях достигает более 40% общих затрат на изготовление конструкций. Это связано со стоимостью контрольного оборудования, дефектоскопических материалов, техпроцесса проведения контроля, с затратами на создание условий для его проведения и пр. Поэтому назначение методов и объемов контроля должно производиться с учетом технической необходимости и экономической эффективности. Оценка экономической эффективности рассматриваемых вариантов проводится по обычным методикам расчета и сопоставления текущих и капитальных затрат с учетом нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений. [c.146]

По этой формуле Можно определять преДел выносливости сварных соединений при любой характеристике цикла г, зная значение эффективного коэффициента концентрации р и характеристики свойств стали (в том числе и ij)). [c.35]

Необходимо отметить, что значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений определяются весьма трудоемким (экспериментальным) путем и к настоящему времени получены лишь для сравнительно небольшого количества различных вариантов только для сварных соединений из малоуглеродистой и низколегированной стали, выполненных электродуговой сваркой. Соответствующих значений для случаев применения в конструкциях других материалов (например, высокопрочных сталей, алюминиево-магниевых сплавов, сплавов на основе титана или новых синтетических материалов), а также для других методов сварки — в технической литературе пока еще нет. Не существует также и метода, который позволил бы получить необходимые значения путем соответствующего пересчета уже имеющихся экспериментальных данных. [c.7]

Ов. р изменяется пропорционально уменьшению площади рабочего сечения образца от предела прочности образца без дефекта до нуля. При о , р о . а <7 0- Это значит, что сварной шов в стыковом соединении нечувствителен к концентрации напряжений (дефекту), т. е. дефект в данном случае вызывает лишь уменьшение рабочего сечения. Для сварных швов, чувствительных к концентрации напряжений, >0. Оценка сварных соединений по коэффициенту д применима только при статическом одноосном растяжении при вибрационных нагрузках чувствительность к концентрации напряжений (непровару) оценивают эффективным коэффициентом концентрации р. [c.48]

При вибрационных нагрузках усиление шва снижает усталостную прочность стыковых соединений без дефекта [4, 5]. При этом степень снижения предела усталости зависит от высоты усиления шва (рис. 12). Изменение высоты усиления шва связано с изменением радиуса перехода от основного металла к наплавленному и углом сопряжения а наплавленного металла с основным (см. рис. 3). С увеличением высоты усиления шва уменьшается угол а и, следовательно, увеличивается концентрация напряжений. Обычно в сварных стыковых соединениях усиление шва составляет 15—30% толщины свариваемых листов. В этом случае эффективные коэффициенты концентрации р, подсчитанные по отношению к соединениям без дефектов и без усиления, будут иметь значения, приведенные в табл. 4. [c.59]

Для оценки влияния дефектов шва на служебные характеристики сварных соединений необходимо располагать данными о чувствительности металла сварного шва к дефектам. Под чувствительностью к дефектам в данном случае понимают степень снижения механических характеристик сварного шва в зоне дефекта по сравнению с бездефектным швом. Следует различать чувствительность к дефектам при статических и переменных нагрузках. При статических нагрузках за критерий чувствительности к дефекту обычно принимают прочность соединения с дефектом (предел прочности) по отношению к бездефектным соединениям. При переменных нагрузках критерием чувствительности соединений к дефектам являются эффективные коэффициенты концентрации, т. е. отношение пределов выносливости сварных соединений без дефектов и с заданными дефектами/ [c.152]

При проектировании конструкций для эксплуатации при переменных нагрузках следует принимать во внимание различную чувствительность соединений к дефектам (непровару). В зависимости от технологии сварки и свойств присадочного и основного металла чувствительность к дефектам различная. Это видно из приведенных ниже эффективных коэффициентов концентрации (К ) сварных стыковых соединений со снятым усилением и с непроваром в корне [c.158]

При проектировании сварных узлов из алюминиевых сплавов, работающих при переменных нагрузках, учет концентрации напряжений особенно важен. Экспериментально установлено, что для большинства алюминиевых сплавов предел выносливости составляет (0,25 0 0) Од. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений при переменных нагрузках для различных видов сварных соединений приведены в табл. 2. [c.262]

Во многих случаях в конструкциях ПТМ сварные соединения или профили являются несущими при работе на изгиб. Эффективный коэффициент концентрации напряжений здесь зависит также от конструкции сварного соединения и вида сварного шва. Для всех поясных швов балок, как соединяющих полки со стенками в балках двутаврового и коробчатого профиля, так и присоединяющих накладки для усиления полок, Кэ = 1,8 -ь 2,0 — при сварке сплошными швами, н Кэ == 3,5 4,0 — прерывистыми швами для поперечных швов сварных и несварных профильных элементов, соединяющих между собой полки и стенки стыковыми швами, Кэ = 3,0 для ребер жесткости, сваренных только со стенками, Кэ = 1,8 2,0 для ребер жесткости, сваренных как со стенками, так и с полками, Кэ = 2,3 для стыков труб Кэ = 2,0 2,2. Если [c.262]

При действии переменных нагрузок допускаемые напряжения в сварных конструкциях в основном металле, прилегающем к сварным соединениям, и в швах устанавливаются путем умножения цифр [о]р при расчетных сопротивлениях (табл. 29) на коэффициент у 104], установленный опытным путем. Этот коэффициент зависит от характеристики циклов эффективных коэффициентов концентрации, напряжений, определяемых типом соединений и технологической обработкой от марки применяемой стали. Коэффициент 7 вычисляется по формуле [c.269]

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]

Отличием ПСМ от ППМ является их значительная анизотропия свойств, поэтому помимо пористости и свойств структурообразующих элементов (проволок) существенное влияние на условия формирования сварных соединений оказывает соотношение коэффициентов эффективной теплопроводности по толщине Хн) и в направлении перпендикулярном движению источника (Хю). с уменьшением пористости и увеличением соотношения Хи/Хго качество сварных соединений возрастает. [c.510]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений к принимается в зависимости от типа элемента металлоконструкции, характеристики расчетного сечения и материала элемента. Например, для основного металла в местах перехода к сварным швам, у стыкового шва, перпендикулярного к действующему усилию, при стыковании листов одинаковой толщины и ширины в конструкциях можно принимать к=, А (для сварных соединений пониженного качества й=1,8). [c.232]

При расчете по СНиПу основное внимание при переменных нагрузках уделяют расчету прочности основного металла в зоне сварных швов, считая, что прочность швов достаточно обеспечена расчетом на равнопрочность основному металлу при статическом нагружении. При этом эффективные коэффициенты концентрации напряжений учитываются косвенным путем. Каждый тип соединения причисляется к одной из восьми условных групп. Номера этих групп для характерных сварных соединений приведены в табл. 4.6. [c.148]

Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений Кэ характерных типов сварных соединений для основного металла приведены в табл. 4.6, а для сварных швов— в табл. 4.8. Значения а г даны в табл. 4.9. [c.155]

Следует отметить некоторые особенности расчета сварных соединений, имеющих и фланговые и лобовые швы, эффективные коэффициенты концентрации напряжений которых существенно отличаются по значению. Так, в случае прикрепления полосы только фланговыми швами (рис. 4.16, а) и фланговыми и лобовым (рис. 4.16, б) при расчете соединения по швам используют коэффициент Кэ для флангового шва, а при расчете соединений только с лобовыми швами (рис. 4.16, в) или с обваркой по контуру (рис. 4.16, г) принимают коэффициент для лобового шва. [c.158]

База испытаний и методика обработки результатов эксперимента. База испытаний принята в 2-10 циклов. Испытания, проведенные на базе 5-10 и 10-10 циклов показали [И], что при эффективных коэффициентах концентрации напряжений k <[ 2,0 (сварные листовые конструкции и клепаные конструкции) предел выносливости определяется на базе Nq = 2-10 а при 2,0 (сварные решетчатые конструкции) на базе 5-10 , причем закон изменения кривой усталости на участке от 2-10 до 5-10 циклов сохраняется прежним. Тем самым для соединений с величиной k 2s 2,0 возможно проведение испытаний на базе N 2 -10 циклов с последуюш,ей экстраполяцией кривых до значений Nq 5 -10 циклов. Это важно, так как проведение испытаний на базе iVg = 5-10 циклов сильно их удлиняет. Что касается результатов испытаний на базе = 10-10 циклов, то никаких уточнений значений пределов выносливости они не внесли. Определение пределов выносливости производилось путем построения усталостных кривых с числом разрушенных образцов в серии не менее шести, причем, как [c.149]

Для повышения прочности сварных соединений из малоуглеродистых сталеп их подвергают поверхностной механической обработке прокатке роликами, обдувке дробью, обработке пневматическим молотком и др. (см. гл. V). Чем выше коэффициент концентрации в сварном соединении, тем, как правило, эффективнее применение поверхностной обработки швов. [c.47]

Допускаемые напряжения в сварных соединениях конструкций, работающих под повторно-переменными нагрузками, устанавливаются в завп-симости от коэффициента асимметрии (характеристики) цикла г, рода материала и велпчпны эффективного К оэффициента концентрацип напряжений р. Допускаемые напряжения в соединениях при переменных нагрузках устанавливаются умножением приведенных в таблицах цифр на коэффициент [c.63]

Характерно то обстоятельство, что чем выше коэффициент концентрации напряжений в сварном соединении, тем более эффективно применение пцверхностиой обработки швов. [c.236]

Соединения с лобовыми швами. Эти соединения обладают очень резкой концентрацией напряжений, вызывающей существенное снижение пределов выносливости. В табл. 5 и на рис. 5 приведены значения пределов выносливости соединений с накладками из стали марки М16С. Там же приведены величины эффективных коэффициентов концентрации, вычисленные как отношение предела выносливости образца из основного металла к пределу выносливости сварного соединения. При соотношении катетов 1 1 и отсутствии механической обработки предел выносливости соединения с накладками в 2,5 раза ниже, чем у образца из основного металла (см. табл. 5). [c.367]

Изложена методика количественной оценки энергетической и экономической эффективности сварочных процессов по затратам энергии, средств, материалов на единицу площади получаемого соединения. Учет коэффициента качества или надежности сварных соединений позволяет получить количественную характеристику полной эффективности. Дана классификация сварочных процессов по виду энергии, вводимой или преобразуемой в месте соединения. Таблиц 3, иллюстраций 7, библиографий 3. [c.267]

Отличие этой формулы от основной, применяемой для расчета на выносливость деталей машин (стр. 13), заключается в том, что коэффициент отнесен не только к переменной, но и к постоянной составляющей напряжений. Это сделано потому, что по опытным данным для сварных соединений с умеренной концентрацией напряжений коэффициент гладких и надрезанных образцов одинаков и эффективный коэффициент концентрации, выч11сленный по подобным циклам, не зависит от асимметрии цикла. [c.85]

На рис. 10-8 приведены эффективны е коэффициенты концентрации Кэ, полученные опытным путем при испытаниях, сварных соединений и элементов конструкции из стали марки Ст. 3 и стали 15ХСНД. Значения коэффициентов концентрации Кэ Для сварных соединений Ст 3 приведены в табл. 10.2. Значения эффективных коэффициентов концентрации Кэ для узловых переходов приведены в табл. 10.3. В рассмотренных случаях разница в значениях Кэ невелика. [c.228]

В основу нормативов НИИ мостов положена методика канд. техн. наук Б. Н. Дучинского, рекомендованная им для расчетов на выносливость сварных соединений стальных пролетных строений железнодорожных мостов [12], [13]. Коэффициент 7 по этой методике определяется в зависимости от величины не только характеристики цикла р, но также —эффективного коэффициента концентрации напряжений и С—коэффициента режима изменения нагрузки. В общем виде формула Б. Н. Дучинс- [c.221]

На рис. 4.9 приведены значения эффективных коэффициентов концентрации /С , полученные опытным путем при испытаниях сварных соединений и элементов конструкций из сталей СтЗ и 15ХСНД. Стыковые соединения имеют наименьшие К , соединения с фланговыми швами — наибольшие. В конструкциях из низколегированной стали 15ХСНД коэффициенты Кэ выше, чем в конструкциях из стали СтЗ. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...