Проблемы прочности сварных конструкций

ПРОБЛЕМЫ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.131]

В современных условиях проблема повышения прочности сварных конструкций должна решаться при одновременном снижении их веса. При этом коэффициенты запаса прочности систематически понижаются, а значения допускаемых напряжений или расчетных сопротивлений соответственно увеличиваются, что значительно усложняет условия проектирования сварных конструкций и заставляет предъявлять все более высокие требования к методике их расчета. [c.5]

Основная проблема свариваемости титановых сплавов -. получение сварных соединений с хорошей пластичностью, зависящей от качества защиты и чувствительности металла к термическому циклу сварки. Заметное насыщение металла шва кислородом, азотом и водородом в процессе сварки происходит при температурах >350 °С. Это резко снижает пластичность и длительную прочность сварных конструкций. Поэтому зона сварки, ограниченная изотермой >350 °С, должна быть тщательно защищена от взаимодействия с воздухом, в среде инертных защитных газов (аргона или гелия) высокой чистоты под специальными флюсами, в вакууме. Сварка без защиты возможна при способах сварки давлением, когда благодаря высокой скорости процесса и вытеснению продуктов окисления при давлении (контактная сварка) или отсутствии высокого нагрева (ультразвуковая сварка) опасность активного взаимодействия металла в зоне сварки с воздухом сводится к минимуму. [c.128]

На кафедре сварочного производства развивались исследования по основным проблемам сварочной науки и технологии. Широкую известность и признание получили работы по теории сварочных процессов, проблеме прочности и хрупкого разрушения сварных соединений и конструкций, технологии электродуговой сварки и газопламенной обработки металлов, выполненные под руководством [c.10]

В настоящей главе дается обзор состояния проблемы, связанной с обеспечением несущей способности сварных конструкций. Под несущей способностью обычно понимают способность конструкции сопротивляться наступлению предельных состояний (см. гл. 2). Несущая способность деталей и конструкций в большинстве случаев связана с действующими напряжениями и прочностью. Понятие несущей способности шире, чем понятие прочности. Появление течи вследствие нарушения сплошности от коррозии, недостаточная жесткость, появление вибрации непосредственно не связаны с прочностью, но являются предельными состояниями, определяющими несущую способность некоторых конструкций. [c.255]

Особая роль сварных соединений в вопросах прочности конструкций при переменном нагружении привлекла пристальное внимание многих исследователей к свойствам материала соединения, а также к проблеме влияния остаточных сварочных напряжений (ОСН) на развитие трещин усталости [23, 235, 361]. Первоначально делались попытки методами механики разрушения получить интегральные сведения о сопротивлении [c.196]

В настояш ее время, в связи с коренной перестройкой топливно-энергетической базы нашей страны в направлении резкого повышения роли ядерного горючего вместо природного газа, и, особенно, жидкого органического топлива, существенно возросла потребность в атомных энергетических установках. Организация их производства может быть основана на выпуске конструкций в многослойном исполнении, что в значительной степени будет способствовать решению всей проблемы. При этом, однако, следует иметь в виду, что атомные установки работают в более сложных и тяжелых условиях, чем сосуды химической промышленности и степень их ответственности значительно выше. Отсюда возникает необходимость в проведении комплекса работ, направленных на обеспечение надежности, долговечности п экономичности изготовления корпусов атомных реакторов, пароперегревателей, емкостей безопасности, защитных корпусов и др. Особое внимание должно быть обращено на вопросы, связанные с установлением напряженно-деформированного состояния многослойных стенок и сварных узлов конструкций, сопротивляемостью их хрупким и квазихрупким разрушениям, расчетами температурных полей в многослойных элементах, оценкой циклической прочности, изучением динамической и термоциклической стойкости конструкций, методам контроля, разработкой нормативных материалов по расчету на прочность. [c.23]

Проблема улучшения конструкции сварных соединений решается путем разработки и внедрения мер по совершенствованию формы сварного соединения, а также совершенствования методов расчета на прочность, учитывающих неоднородность свойств различных зон сварного соединения и концентрацию напряжений в изделии. Расчетные методы заключаются в основном в введении поправочного коэффициента прочности. Точность выбора коэффициентов во многом определяет работоспособность сварных соединений. [c.152]

Основной проблемой обеспечения конструктивно-технологической прочности инженерных сооружений является решение многофакторной задачи о влиянии реальной технологии их изготовления на последующую работоспособность конструкции. Проявление технологических аспектов в надежности сварных соединений многократно усиливается с повы- [c.95]

Сварка титана и его сплавов. Основная проблема свариваемости титановых сплавов -получение сварных соединений с хорошей пластичностью, зависящей от качества защиты и чувствительности металла к термическому циклу сварки. Насыщение металла шва кислородом, азото.м и водородом в процессе сварки резко снижает пластичность и предел длительной прочности сварных конструкций. Поэтому зона сварки, ограниченная изотермой 350°С, до.г1жна быть тщательно защищена от, взаимодействия с воздухом (сварка в инертных газах, под специальными флюсами, в вакууме). [c.29]

Автору с сотрудниками удалось найти другое решение, позволяющее применять в сварных конструкциях высокожаропрочные стали, не опасаясь локальных разрушений [20]. Оказалось, что благоприятное сочетание высокой жаропрочности и высокой сопротивляемости локальным разрушениям достигается при упрочнении аустенитной стали (сплава) значительным количеством бо-ридной фазы. Аустенитные стали, легированные бором (более 0,3—0,4%), обладают не только высокой жаропрочностью (см. табл. 3). Они весьма устойчивы против образования горячих околошовных трещин (см. рис. 76). Обладая двухфазной структурой, они отличаются повышенной межкристаллитной (межзерен-ной) прочностью. Следует, однако, отметить, что ударная вязкость этих сталей при комнатной температуре невысока. Автор полагает, что применение жаропрочных аустенитно-боридных сталей явится одним из эффективных средств решения проблемы предотвращения локальных разрушений сварных соединений (рис. 76). Эффективной мерой предотвращения хрупких разрушений аустенитных сталей является повышение их длительной пластичности [23 j. [c.188]

Повышение прочности стали могло быть достигнуто только увеличением содержания углерода, но многочисленными работами основных материало-ведческих институтов страны было показано, что компенсировать легированием понижение пластичности и снижение сопротивления разрыву, а вместе с ними и падение конструктивной прочности, т. е. прочности, реализуемой в конструкции, невозможно. Поэтому легирование высокопрочных сталей имело целью лишь решение отдельных задач, например обеспечение прокаливаемости при заданном сечении. Эта проблема приобрела существенное значение, во-первых, с ростом объема и веса деталей из высокопрочных сталей (так, даже в авиации стали применяться стальные поковки весом в несколько тонн) и, во-вторых, в связи с дальнейшим повышением уровня прочности в других отраслях машиностроения, где и ранее были достаточно крупные сечения изделий — в судостроении, артиллерийской технике. Путем легирования предусматривалось также улучшение качества сварных соединений из высокопрочной стали и осуществление ряда более частных задач повышения статической выносливости и температурной стабильности, варьирования предела текучести, обеспечения воздушной закалки и т. д. [c.195]

При сварке алюминиевых композиционных материалов, армированных борными и стальными волокнами, возникают две проблемы. Первая -это трудность образования сварного соединения без повреждения волокон и снижения их прочности при расплавлении алюминиевой матрицы. Прямое воздействие источника нагрева (дуги, луча при ЭЛС) приводит к разрушению и плавлению волокон. Второе - это то, что наличие волокон изменяет перемещение теплоты в сварочной ванне и затрудняет перемещение в ней расплавленного металла. Основными дефектами швов являются пористость, несплавление, повреждение волокон. Устранению дефектов при аргонодуговой и электронно-лучевой срарке способствует применение импульсных режимов и использование тавровых и двутавровых проставок из матричного алюминиевого сплава между свариваемыми кромками. Этим способом можно изготовлять элементы конструкций типа балок, труб и т.п. [c.550]

Развитие техники непрерывно выдвигает перед наукой о прочности конструкционных материалов новые проблемы и задачи. Это обусловлено тем, что общая тенденция в осуществлении технических замыслов и проектов всегда предусматривает использование материалов и сварных соединений с заданными физико-механическими свойствами — прочностью и пластичностью, жаропрочностью и хладностойкостью, трещино-стойкостью (способностью материала тормоЗить распространение в нем трещины), ударной вязкостью, необходимым сопротивлением малоцикловому или многоцикловому разрушению и т. п. Изучение этих свойств является основной частью разработок в области создания новых материалов, совершенствования технологических процессов их производства и обработки, а также в области определения ресурса работы элементов конструкций. [c.5]

В прошедшем двадцатилетии проблема экономии стали решалась в основном путем замены клёпаных конструкций сварными, применения более точных методов оасчета и совершенствования принципиальных схем. В текущем двадцатилетии, поскольку указанные выше источники экономии почти полностью исчерпаны, решение этой проблемы должно идти новым путем с учетом вытеснения металлических конструкций сборнЫми же -яезобетонными расширения области применения стали повышенной и высокой прочности применения более эффективных и более экономичных сортаментов прокатных профилей внедрения алюминиевых сплавов разработки новых прогрессивных конструктивных форм зданий и сооружений и применения прогрессивных методов расчета сооружений. В основе этого пути лежат последние достижения строительной механики и теории пластичности, внедрение машинной техники расчета и учет действительной работы конструкций. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...