Сварные Предел усталости

Во многих случаях конструктивные размеры определяются требованиями прочности. В случаях, когда существует риск коррозионного растрескивания под напряжением (см. 4.11), необходимо убедиться, что растягивающие напряжения не превосходят верхнего предела, который с точки зрения коррозионного растрескивания допустим для данного сплава. При переменной нагрузке необходимо убедиться, что не превышен предел усталости. Иначе может произойти усталостное или коррозионно-усталостное повреждение (см. ри. 4.11). Опасность растрескивания от коррозии под напряжением, усталости или коррозионной усталости особенно велика там, где имеются концентраторы механических напряжений, например надрезы и маленькие отверстия, а также места резкого изменения формы. Эти неоднородности должны быть учтены путем введения коэффициента формы при силовом расчете размеров конструкции. В случае сварных конструкций необходимо также принимать во внимание, что прочность материала, а также его сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением, усталости и коррозионной усталости в месте шва или около него бывает часто пониженным. [c.94]

V. Неудовлетворительные механические свойства сварного шва а) Низкий предел прочности и текучести б) Малый угол загиба в) Низкая ударная вязкость г) малый предел усталое 1 и а) Нарушения технологии сварки б) Неправильная техника сварки в) Неудовлетворительное качество присадочных материалов (проволоки, электродов, флюсов) ( г) несоответствующий состав основного металла Механические испытания на растяжение, изгиб, ударную вязкость, усталость, [c.558]

Предварительное нагружение вызывает изменение сопротивления усталости из-за перераспределения остаточных напряжений и упрочнения материала у мест концентрации напряжений. Степень влияния предварительного растяжения на сопротивление усталости сварных соединений зависит главным образом от отношения напряжения предварительного растяжения к пределу текучести, от величины и знака остаточных напряжений в местах развития усталостной трещины, от концентрации напряжений, материала и типа соединений. Максимальное повышение предела усталости в результате предварительного растяжения получается тогда, когда остаточные напряжения растяжения в местах развития усталостной трещины заменяются сжимающими. В частности, последнее имело место у образцов с односторонним продольным ребром, у которых вследствие [c.155]

Сварные соединения специальных сталей, работающих под вибрационной нагрузкой. При сварке низколегированных и углеродистых сталей предел усталости сварных соединений повышается, как правило, в меньшей степени, чем их предел прочности. [c.854]

При проведении испытаний в условиях низких температур [17] предел усталости сварных соединений повышается. [c.854]

Основные выводы по сварным соединениям. а) Величин-а предела усталости сварного соединения в сильной степени зависит от технологического процесса сварки. Небольшие дефекты шва, не уменьшающие заметным образом значительно снижают величину [c.854]

Сварные соединения, подвергнутые обработке точением с последующим шлифованием, имеют более высокий предел усталости, чем детали в. исходном состоянии после сварки, но ниже, чем предел усталости основного металла примерно [c.187]

Проанализировав напряженное состояние поверхностного слоя сварных соединений без грата, распределение твердости и микроструктуру металла, можно заключить, что снижение усталостной прочности зависит от растягивающих остаточных напряжений. Изменение предела усталости сварных соединений в связи с влиянием остаточных напряжений может быть определено следующим аналитическим выражением [c.188]

Нормализация сварных соединений не приводит к изменению их предела усталости, изменяется только место разрушения. Это связано с тем, что нормализация повышает прочностные свойства металла, но в то же время снижает упрочнение сварного стыка, полученное при сварке вследствие значительной пластической деформации при высоких температурах. [c.189]

Термическое улучшение соединений, выполненных сваркой трением, повышает их предел усталости до уровня основного металла в нормализованном состоянии (рис. 7.3). Разрушение при испытаниях происходит по сварному стыку. Повышение предела усталости вызвано общим повышением прочности основного металла и металла зоны сварного стыка. [c.189]

Термическая обработка путем нормализации и улучшения не позволяет повысить предел усталости сварных соединений до уровня прочности основного металла в том же состоянии термической обработки. При сварке трением в зоне сварного стыка происходит нарушение волокнистой структуры, которую имеет основной металл. Это нарушение структуры металла снижает его сопротивляемость циклическим нагрузкам. Снижение предела усталости нормализованных и улучшенных сварных соединений по сравнению с основным металлом, имеющим волокнистую структуру и аналогично термообработанным, характеризуется следующим соотношением [c.189]

Сварные соединения, закаленные в зоне воздействия тепла при сварке, разрушаются по месту обрыва закаленного слоя. Предел усталости таких соединений ниже предела усталости основного металла. Это свидетельствует о том, что в зоне обрыва закаленного слоя возникают растягивающие напряжения. Партия образцов была подвергнута поверхностной пластической деформации обкаткой роликом в месте обрыва закаленного слоя. Испытания показали, что обкатка роликом приводит к повышению предела усталости до уровня прочности основного металла, разрушение происходит вне зоны закалки и обкат,ки. [c.190]

Для определения влияния зоны сварки на предел усталости образцы были закалены по всей длине. Предел усталости при этом повышается в 1,5 раза по сравнению со сварными соединениями без термической обработки вследствие общего повышения прочностных свойств основного металла и металла зоны сварки. [c.190]

Сварные соединения, подвергнутые обкатке в зоне сварки, имеют предел усталости, равный пределу усталости основного металла. Разрушение при испытаниях происходит вне зоны обкатки. Партия деталей, сваренных трением, была упрочнена по всей длине для исследования влияния зоны сварки на уст,злостную прочность. Как показали исследования, обкатка роликом повышает усталостную прочность соединений, выполненных сваркой трением, по сравнению с аналогичными соединениями без обкатки на 35—40% и по сравнению с основным металлом на 10% (рис. 7.3). Разрушение сварных соединений без термической обработки, обкатанных по всей длине, происходит на расстоянии 3—4 мм от сварного стыка, т. е. по зоне исходных максимальных растягивающих напряжений, возникающих при сварке. [c.192]

Как видно из рис. 7.6, предел усталости сварных соединений зависит от момента остановки вращения по отношению к времени достижения максимума осевого усилия. Наибольшую усталостную прочность имеют соединения, полученные при остановке вращения в момент достижения максимума усилия. Установлено, что предел усталости таких соединений на 20— 25% выше, чем предел усталости соединений, выполненных по общепринятой технологии (рис. 7.7). [c.193]

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]

В результате проведенных исследований удалось выяснить, что металл сварного соединения при наиболее оптимальной технологии сварки имеет предел усталости не выше 80% от предела усталости основного металла Наибольшее снижение пре- [c.150]

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]

Термическую обработку сварных соединений трубопроводов, поверхностей нагрева и т. д. проводят для снятия остаточных напряжений, повышения пластичности и получения структуры, обеспечивающей высокую длительную прочность. В турбостроении к сварному соединению предъявляют еще требование высокого предела усталости, [c.260]

I ч, охлаждение на воздухе 4-530° С, 6 ч, охлаждение на воздухе. После отжига по указанному режиму сварное соединение сплава ВТ9 имеет предел прочности ири 20 (104 кгс/мм ) и предел длительной прочности за 100 ч ири 500° С порядка 65 кгс/мм , близкие подобным характеристикам основного металла. Ударная вязкость сварного соединения снижается на 30—40% по сравнению с основным материалом и составляет 2,3 кгс-м/см . При этом удельная работа разрушения при ударе на изгиб на образцах с трещиной составляет 1,9—3 кгс-м/см . Предел усталости сварного соединения сплава ВТ9 равен 28—44 кгс/мм2 и составляет 0,7—0,9 от предела усталости основного материала. Сварка не снижает малоцикловую усталость материала, величина которой при 1000 циклах равна 100 кгс/мм . [c.356]

Предел усталости сварных соединений (рис. 168) снижается на 10 кгс/мм (с 48 до 38 кгс/мм ), т. е. составляет 0,8 от предела усталости основного материала. [c.360]

Сплавы титана чувствительны к концентрации напряжений, что весьма сильно проявляется при циклических нагрузках. Характерная для сварных соединений неоднородность структуры и возможный рост зерен в шве и в области термического влияния сварки вызывают снижение предела усталости сварного соединения по сравнению с пределом усталости основного металла. [c.82]

Указанные способы обеспечивают также достаточно высокую усталостную прочность сварных соедпнений. Так, при базе испытаний 2 10 циклов предел усталости соединений достигает 2,5—3 кГ1.м.ч при наплавке бронзой АМц 9-2 на сталь Ст. 3 п СХЛ-4 предел усталости стального образца не снижается. [c.221]

Предел усталости технического титана и его сварных соединении [40] [c.364]

Глубина распространения деформации колеблется от долей миллиметра до 20 мм и более. Поверхностное упрочнение наиболее эффективно для деталей, имеющих значительные концентраторы напряжения (бурты, надрезы, неподвижные посадки, коррозийные повреждения, необработанные сварные швы и пр.). Предел усталости таких деталей в результате обкатывания может быть повышен в 2—3 раза. В табл. 8 приведены сравнительные данные повышения твердости при упрочнении обкатыванием роликами и шарами и другими методами. [c.986]

Еще один необъясненный экспериментальный факт связан с большой разницей в наклоне кривых усталости образцов одного и того же типа и размеров, имеющих, казалось бы, незначительные различия геометрической формы. Например, при испытаниях сварных балок с накладками а части длины поясов было установлено существенное (преимущество накладок с сужающимися концами (тип В, рис. 10.2) по сравнению с накладками с прямоугольными концами (тип А) при числе циклов до разрушения 100 10 . Однако при числе циклов до разрушения 2 10 предел выносливости балок с обоими вариантами концов накладок был практически одинаков (см. табл. 10.2). Далее, при сравнении пределов усталости балок с сужающимися концами накладок поя сов (тип В) и балок с вогнутым очертанием концов накладок (тип С) оказалось, что при числе циклов до разрушения 100-Ю выгоден тип В, тогда как при числе циклов до разрушения 2 10 тип С имеет явное преимущество. [c.268]

На чувствительность сварных соединений к концентраторам напряжений при вибрационных нагрузках существенное влия-ние оказывает ориентировка концентратора (дефекта) в сече НИИ сварного шва по отношению к действующим нагрузкам и вид нагружения. При непроваре в середине шва 20% толщины образца предел усталости (выносливости) стыковых соедине- [c.58]

Данные предела усталости приведены для стандартных образцов при отлаженном технологическом процессе в результате испытаний на изгиб при симметричных циклах. Предел усталости сварных соединений при дуговой электросварке не меняется заметным образом в зависимости от рода тока (постоянный или переменный). Предел усталости сварных соединений из прокатной малоуглеродистой стали составляет 11,2 KzjMM , литой — 11,1 KZjUM , соединения прокатной стали с литой — 9,85 кг млА [19]. [c.853]

Ускоренные испытания показали, что с помощью метода Ло,кати с применением гипотезы Майнера можно определять пределы усталости соединений, выполненных сваркой трением. Наиболее высокая усталостная прочность сварных соединений достигается на следующем режиме давление нагрева 4,5—5 дан/мм2 относительная скорость вращения 2,25— —2,30 м/с, давление проковки 9—10 дан/мм , время нагрева при этом равно времени достижения установ Ившегося процесса тепловыделения. [c.186]

Величина предела усталости сварных соединений в зависимости от давления награва и относительной скорости вращения изменяется по кривым с максимумом при кр итических значениях этих параметров. Эта зависимость представляется в виде [c.186]

Сравнение значений пределов усталости оварных соединений и основного металла показало, что сварные соединения имеют пониженный предел усталости. Образцы, испытан- [c.186]

Предел усталости при кручении сварных соединений на 12% ниже предела усталости основного металла. Таким образом, остаточные напряжения, возникшие вследствие термического цикла сварки трением, меньше влияют на усталостную прочность сварных соединений при кручении, чем при изгибе. Эти результаты согласуются с даиными исследований И. В. Кудря/вцева. Для определения заоисимости усталостной прочности сварных соединений от масштабного фактора образцы 0 12, 20, 30, 40 мм из стали 45 были подвергнуты ускоренным усталостным испытаниям. [c.188]

Нами было исследовано влияние таких видов термической обработки, как отжиг, нормализация и улучшение на усталостную прочность соединений, выполненных сВ аркой трением из сталей 45 и 40Х. Результаты испытаний показали, что отжиг снижает усталостную прочность сварных соединений. По сравнению со сварными соединениями без термической обработки предел усталости снижается на 357о. Разрушение при испытаниях происходит по сварному стыку. Таким образом, отжиг отрицательно влияет на усталостную прочность оварных соединений из-за общего понижения прочностных свойств металла и металла зоны сварки. [c.189]

Микроструктура сплава АМг полиэдрическая, состоящая из кристаллов твердого раствора магния и алюминия Al(Mg), поэтому он при отжиге склонен к образованию крупнокристаллического строения. При сварке этот сплав дает прочные швы и обнаруживает малую разницу в механических свойствах зоны термического влияния и основного материала. Следует обратить внимание на исключительно высокий предел усталости сплава АМг, который даже для отожженного материала составляет 12,5 кГ1мм . Сплав АМг широко применяется для изготовления штампованных сварных изделий, от которых требуют сравнительно высоких механических свойств и высокой коррозионной стойкости. [c.91]

Известно, что с нониженнем температуры как для основного матерпала, так и для сварных соединений предел текучести, предел пропорциональности, сопротивление разрыву, твердость, предел усталости повышаются, а относптельное удлииенпо, поперечное сужение и ударная вязкость понижаются (табл. 4). [c.53]

При дз говой сварке предел выносливости узла со стойкой в 2—3 раза выпге предела усталост узла с раскосом. В этом случае сварной шов прп дугово сварке п.меет радиус перехода около 12 мм, прпл1ерно такой же, как при газовой сварке (рис. 8). [c.55]

Влияние остаточны.х напряжений на выносливость сварного соедпнения зависит от величины, знака и характера распределения этпх напряжений п формы сварного соезинешш. Предел усталости сварных соединеипп в значительной [c.57]

Элементы крепления рельса привариваются к поясу швами низкого качества, так как имеются многочисленные подрезы, кратеры, следы зажигания электродуги. При смене рельса на поясе постоянно остаются незащищенные валики сварных швов, имеются прожоги. Указанные дефекты (трещины) создают повышенную концентрацию и значительно снижают предел усталости. [c.252]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...