Прочность сварных соединений и допускаемые напряжения

ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ [c.79]

Прочность сварного соединения характеризуется величиной напряжений, возникающих в нем под влиянием действующих усилий. Чтобы соединение было прочным, фактические напряжения в нем при работе должны быть в несколько раз ниже тех, при которых металл шва разрушается. Принимаемые при расчете напряжения называются допускаемыми и обозначаются буквой / . [c.119]

Допускаемые напряжения. Прочность сварных соединений, полученных конкретным способом сварки, зависит от следующих факторов качества основного материала характера действующих нагрузок (постоянные или переменные) технологических дефектов сварки (шлаковые и газовые включения, непровары и т. п.) деформаций, вызываемых сваркой различной структуры и свойств наплавленного и основного металла и др. Поэтому допускаемые напряжения при расчете сварных соединений принимают пониженными в долях от допускаемых напряжений для основного металла. Нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей при статической нагрузке указаны в табл. 3.2, а при переменных нагрузках — см. [12] и [18]. [c.272]

Прочность сварного соединения зависит от следующих основных факторов качества основного материала, определяемого его способностью к свариванию- совершенства технологического процесса сварки качества и марки электродов характера действующих нагрузок (постоянные или переменные нагрузки). Многообразие факторов, влияющих на прочность сварных соединений, а также приближенность и условность расчетных формул вызывают необходимость экспериментального определения доп) скаемых напряжений. Нормы допускаемых напряжений, применяемые в машиностроении, приведены в справочниках [1]. Пример 23.1. Определить длину швов, прикрепляющих уголок 100 X 100 X 10 (ГОСТ 8509 - 72) к косынке (рис. 189). Материал сталь Ст2. Электрод Э42. [c.223]

Аттестационные данные должны обеспечивать возможность расчета конструкций из соответствующего материала на циклическую прочность. Применительно к условиям эксплуатации, исключающим ползучесть, должны быть представлены гарантированные (для регламентированных техническими условиями характеристик прочности и пластичности металла и сварных соединений и ресурса эксплуатации) кривые усталости по образованию макротрещин в диапазоне предельных температур от 20° С до наибольшей рабочей, допускаемой для материала, в интервале от 10 до 10 циклов. Кривые усталости определяют при постоянной температуре через интервалы 50—100° С в зависимости от интенсивности изменения сопротивления усталостному разрушению по мере увеличения температуры испытаний. Кривые для промежуточных температур могут быть получены интерполяцией амплитуд деформаций (напряжений) для заданных чисел циклов по температуре. [c.243]

Соединения паяные - Допускаемые напряжения 165 - Конструктивные элементы 162, 163 - Основные типы и их обозначения 161 - Пределы прочности на срез 164 - Сборочные зазоры 163 - Условное обозначение 164 Соединения сварные - Примеры конструирования 136-141 - Расчет прочности 146-151 [c.854]

Базовая диаграмма / исходной долговечности строится по результатам испытаний образцов на длительную прочность или по номинальным допускаемым напряжениям на сталь с учетом запаса прочности л = 1,5 [13]. Диаграмма 2 остаточной долговечности строится по экспериментальным точкам испытанных на длительную прочность образцов основного металла (или сварных соединений) после эксплуатационной наработки. При решении поставленной задачи для сварных соединений диаграммы базовой и остаточной долговечностей строятся только по данным длительной прочности соединений. [c.237]

Здесь О — нагрузка, действующая в соединении Ет ] =- = (0,5-4-+0,6) [а]р — допускаемое напряжение для сварной точки, где —допускаемое напряжение яа разрыв основного металла [5 ], Иэ условий на прочность и вырыв рассчитывают напряжение среза и сравнивают с допускаемым [c.121]

Многообразие факторов, влияющих на прочность сварных соединений, а также приближенность и условность расчетных формул вызывают необходимость экспериментального определения допускаемых напряжений. Нормы допускаемых напряжений устанавливают с учетом конкретных качеств сварки и характера нагрузки швов. В настоящее время в машиностроении применяют нормы допускаемых напряжений, указанные в табл. 3.1 [c.80]

Описываемые испытания проводились при различных циклах напряжения, что позволило построить диаграммы предельных напряжений как для напряжений в основном материале, так и для напряжений в сварном шве (рис. 8.6). Из этих диаграмм видно, что предел выносливости пластин, сваренных комбинированными фланговыми и лобовыми швами, значительно ниже предела выносливости материала сварных швов. При проектировании такого рода соединений необходимо стремиться обеспечить достаточно большую длину сварных швов и такое их расположение, при котором получилось бы благоприятное распределение напряжений в основном материале, способствующее повышению предела выносливости. Иногда считают, что равнопрочная конструкция соединения, при которой вероятность усталостного разрушения по основному материалу и по сварному шву одинакова, обязательно обеспечивает максимальное значение предела выносливости. Усталостные испытания образцов соединений показывают, что это положение не всегда верно. Во многих случаях дальнейшее увеличение длины или сечения сварных швов за пределами равнопрочности соединения приводило к более выгодному распределению напряжений в основном материале и к повышению прочности соединения при переменных напряжениях. Такая возможность повышения прочности не учитывается действующими рекомендациями и проектированию сварных соединений и не отражена в принятых значениях допускаемых напряжений. [c.202]

Прочность сварного соединения характеризуется величиной фактических напряжений, которые возникают в конструкции от воздействия действующих усилий при ее эксплуатации. Фактические напряжения зависят от действия прилагаемого усилия и вида сварного соединения и должны быть меньше допускаемых. [c.21]

Установлено [31], что одиночные поры не снижают вибрационную прочность сварного соединения. С увеличением количества пор предел выносливости незначительно падает, оставаясь в пределах допускаемых напряжений, и только при наличии цепочки пор становится ниже допускаемых. Даже при наличии большого числа пор, расположенных цепочкой в стыковом шве с неснятым усилением, разрушение происходит по краю усиления, что свидетельствует о большей концентрации напряжений, вызываемых усилением шва, по сравнению с концентрацией напряжений, вызываемых порами. [c.11]

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ [c.34]

Расчет прочности сварных соединений ферм жесткости. Как было указано выше, все сварные соединения ферм жесткости рассчитывают при у= 1 и допускаемых напряжениях [c.498]

Расчет паяных соединений на прочность зависит от вида нагружения и конструкции шва п может производиться аналогично расчету подобного сварного соединения. Допускаемые напряжения выбираются в зависимости от. механических свойств припоя. [c.372]

В соединении с односторонней накладкой, в котором последняя вызывает дополнительный изгибающий момент, допускаемое напряжение при расчёте прочности сварного шва понижается и принимается равным R (допу- [c.157]

Для металлических конструкций могут проектироваться сварные и клёпаные соединения. Пределы их применения, конструкции соединений, допускаемые напряжения и расчёт прочности изложены в гл. V. [c.848]

В связи с невозможностью доступа к внутренней стороне шва при сварке кольцевых стыков следует особо рассмотреть вопрос об обеспечении надлежащей формы корня шва. При выполнении корневых проходов обычным методом ручной дуговой сварки в корне шва возможны местные непровары или проплавления, ослабляющие прочность стыка. Поэтому приходится их учитывать, снижая величину поправочных коэффициентов для допускаемых напряжений в сварных соединениях. Для повышения конструктивной прочности сварных стыков возникает необходимость в принятии специальных мер. Типовые конструкции и технологические решения по устранению непровара в корневом сечении стыковых швов описаны в главе IX Трубопроводы . [c.52]

Применяемые типы сварных швов зависят от конструкции деталей, толщины стенки и способа сварки. Большинство сварных соединений в передвижных паровых котлах выполняют в виде односторонних швов встык, получаемых в результате расплавления двух примыкающих кромок с прибавкой наплавляемого металла с одной стороны. Допускаемое напряжение при расчете сварных швов устанавливают в зависимости от предела прочности наплавленного металла шва. Коэффициент прочности принимают согласно указаниям, сделанным выше. [c.259]

Расчет паяных стыковых и нахлесточных соединений на прочность аналогичен расчету сварных соединений. Стыковые паяные соединения рассчитывают на прочность как целые детали по номинальному сечению соединяемых деталей, так как сечения соединяемых деталей и сечение пайки идентичны. Естественно, что допускаемые напряжения определяются прочностью примененного припоя (табл. 8.4) [21]. [c.174]

Расчет сварных соединений на статическую прочность проводят с учетом предполагаемого равномерного распределения напряжений по длине шва и в сечениях. Определенные расчетом напряжения 0 и X сравниваются с допускаемыми [а] и т< [т], значения которых устанавливаются в зависимости от предела прочности а, и предела текучести материала деталей. Принимаются наименьшие [ст] и [т], полученные из двух следуюш,их оценок [c.363]

Проверить прочность соединения внахлестку двух стальных полос толщиной 6 = 16 МЛ , и шириной 6=100 мм посредством лобовых сварных швов (рис. 211). Растягивающая сила Р=22 Т. Допускаемые напряжения [т],==1100 кГ/сж Ло]==1400 кГ/см [c.99]

Практические расчеты на сдвиг охватывают проверку прочности деталей конструкций, служащих для скрепления отдельных элементов системы, и подбор их сечений на срез и скалывание. Таковы, например, сварные, заклепочные и болтовые соединения, деревянные врубки элементов стропильных ферм, составные балки на клеях, шпонках или болтах и т. д. При расчете этих соединений должно быть соблюдено условие, требующее, чтобы действительное напряжение среза или скалывания не превосходило допускаемого напряжения, т. е. [c.76]

Влияние остаточных сварочных напряжений на прочность сварных соединений и конструкций. Напряжения, возникающие при сварке, часто достигают в отдельных участках сварного соединения величины предела текучести. Иначе говоря, в сварном изделии действуют напряжения, превышающие допускаемые, еще до пршожения к ней полезной нагрузки. Прочность сварной конструкции может оказаться выше расчетной, когда остаточные сварочные напряжения и рабочие напряжения разного знака взаимно компенсируются. При этом остаточные сварочные напряжения являются резервом повышения прочности сварной конструкции. [c.355]

Многообразие факторов, влияющих на прочность сварных соединений, а также приближенность и условность расчетных формул вызывают необходимость экспериментального определения допускаемых напряжений. Принятые нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей, а также низколегированных сталей (типа 14ГС, [c.78]

Оценка ресурса по фактической долговечности сварных соединений и номинальным допускаемым нагрузкам. Индивидуальный ресурс х р определяется из результатов сопоставления расчетных наибольших эквивалентных напряжений по номинальным допускаемым нагрузкам (расчет Оэкв проводится по методике, изложенной в 4.2, на все виды нафузок) с диафаммами фактической долговечности стали а . Одновременно оцениваются запас прочности (из выражения п = сТда/стэкв ) и категория опасности КО (по рис. 4.9) на период наработки т и на установленный срок индивидуального ресурса х р. [c.231]

Для одной из схем (рис. 129) по варианту, приведенному в табл. 8, требуется определить допускаемое значение нагрузки для стержня из условия прочности его на растяжение и смятие и из условия прочности заклепок на срез. Допускаемые напряжения [0р]=16О Мн м (/- 1600 кГ/см ), [Ос ] = 320 Мн/м ( 3200 кПсм ) и [т р] = ЮОМн/л (- 1000 кГ/см ) спроектировать равнопрочное заклепочному соединению сварное соединение. Допускаемое напряженке материала сварного шва [Xjp]=100 MhIm ( lOOO кГ/см ) спроектировать равнопрочное [c.92]

Таким образом, при расчете устанавливают и сопоставляют допускаемые растягивающие напряжения из условия прочности [сг ]р и допускаемые пороговые напряжения в данной среде [сГдоро] сварного соединения если [ас]р < ItJnop J, то исполнительные элементы конструкции рассчитывают из условий прочности по [аЯр. Затем определяют допускаемый уровень остаточных напряжений [Оост ] < [Спор с У — [о ]р, если [ас]р > [апоре], то расчет ведут из условия предотвращения растрескивания по [стцорс]. в этом случае необходимо предусмотреть меры для полного снятия остаточных напряжений. [c.531]

Шов сварны. соединений на прочность рассчитывается в зависимости от типа соединения и вида шва. Принимают, что дейст-вуюш,ие усилия распределяются по длине шва, а напряжения — по его рабочему сечению. Стыковые швы (рис. 1, а) рассчитывают на растяжение или сжатие. При этом определяется длина шва, которая зависит от действующей растягивающей силы Р), толщины свариваемых деталей (S) и допускаемого напряжения на растяжение ([сг]р), зависящего от марки электрода и допускаемых напря-женнн свариваемого материала. [c.43]

Выбор метода сварки обычно включает назначение типа сварного соединения, приемов его выполнения и применяемого присадочного металла. Эти данные предопределяют механические свойства сварного соединения и величину допускаемого напряжения, что необходилю для выполнения расчетов на прочность. Для завершения технического проекта этих данных оказывается достаточно. [c.25]

Наиболее часто для изготовления конструкций применяются алюминиевые сплавы следующих марок алюминиево-марганцовистые АМц алюминиево-магниевые АМг с содержанием 2,5% Mg АМгб с содержанием б% Mg авиаль закаленный и естественно состаренный АВТ с повышенной пластичностью и коррозийной стойкостью более редко применяется дюралюминий Д16 с добавкой Си сплав В92 с добавками Mg и 2п, и некоторые другие. Алюминиевые сплавы хорошо свариваются дуговой сваркой с защитой флюса, а также нейтральных газов аргона и гелия и контактным способом. Исключение представляют сплавы дюралюминия, которые свариваются преимущественно контактны-М и машинами. Многочисленные исследования подтвердили возможность получения соединений с высокими механическими и антикоррозийными свойствами. Для алюминиевых конструкций, пр именяе-мых в строительстве, разработаны методы проектирования и расчеты прочности сварных соединений. В табл. 59 приведена характеристика механических свойств сплавов, наиболее часто применяемых в строительных конструкциях. Величины допускаемых напряжений (расчетных сопротивлений) для основного металла приведены в табл. 60. [c.531]

Материалом для стальных конструкций служит литая сталь, стальные отливки и поковки. Помимо этого применяют специальные стали (никелевую, кремнистую). Различные сорта литой стали имеют следующее применение двутавровая—для всех родов балок ко-рытная (швеллерная)— для стоек и ферменных стержней двутавровая широкополочная— для балок, стоек и ферменных стержней зетовая— для обрешетин и стоек Зоре или Вотере-па—для мостового полотна угловая—для всевозможных соединений, для клепаных балок и ( ерменных стержней тавровая—для ферменных стержней и малых балок круглая—для легких соединений и анкеров полосовая и универсальная— для стенок клепаных балок, поясных листов, стержней ферм. Для фасонок, особенно высоких стенок клепаных балок и вообще там, где является необходимым обеспечение одинаковой прочности материала по всем направлениям, применяют листовую сталь, прокатанную по двум направлениям. Стальное литье идет в дело для опорных подушек и шарниров. Кованая сталь употребляется для шарйирных болтов, опорных цапф и тому подобных сильно напряженных частей. Чугун применяется только для опорных плит и реже для стоек. Для соединения служат стальные заклепки и болты [при слишком большой толщине соединяемых частей (более 4 2 диаметров отверстий) конич. болты], для шарниров—особые шарнирные болты. В последнее время прибегают к сварным соединениям, особенно пригодным для работ по усилению С. к. При расчетах инженерных конструкций надлежит руководствоваться соответствующими нормами нагрузок и допускаемых напряжений. [c.421]

Рассмотрим статически нагруженный элемент, имеющий сварное соединение Основным предельным состоянием для слутая статического нагружения принимают в расчетах наступление текучести металла, которое является нежелательным из-за большой изменяемости размеров детали после начала ее текучести. Допускаемое напряжение устанавливают, ориентируясь на предел текучести основного металла, с учетом возможного его рассеяния, превышения нагрузки и уменьшения поперечного сечения элемента. Коэффициент запаса по предельному состоянию наступления текучести составляет при этом отношение к эксплуатационному напряжению о . Существует большое число факторов, вьиывающих снижение прочности сварного соединения по сравнению с основным элементом. Это и пониженные значения в зонах высокого отпуска, неоднородность механических свойств, значительное рассеяние механических характеристик вследствие колебаний параметров режима сварки, химического состава, присутствие различных концентраторов как неизбежных (форма шва), так и дефектов в виде различных несплошностей. [c.33]

Широкий комплекс усталостных исследований, проведенный в ЦНИИТМАШе [87,88,90,91], включает 1) изучение усталостной прочности основного металла и сварных соединений литой (35Л) и катаной (22К) сталей, выполненных электрошлаковой сваркой на металле весьма большой толщины (250—350 мм), а также влияния абсолютных размеров на сопротивление усталости сварных образцов (диаметром до 150—200 мм и сечением 200X200 мм) 2) получение экспериментальных данных для наиболее рационального выбора допускаемых напряжений при расчете крупногабаритных сварных деталей, работающих в условиях циклических нагрузок 3) выявление влияния термической обработки на сопротивление усталости натурных сварных образцов [c.38]

Перечислим целесообразные подходы к расчету на прочность элементов жидкостного двигателя. Камеру сгорания ЖРД на общую несущую способность целесообразно рассчить ать по предельным нагрузкам, не считаясь с местными концентрациями напряжений, поскольку обычно камера сгорания выполняется из достаточно пластичных материалов. Расчет охлаждающего тракта на местные прогибы ведут по допускаемым перемещениям [26]. Критерием работоспособности плоской форсуночной головки является герметичность соединения форсунок с пластинами. Поэтому прочностной расчет плоской головки следует вести по допускаемым деформациям. Относительные удлинения, вызываемые изгибом и нагревом плоской головки, следует сравнивать с теми их значениями (определяемыми экспериментально), при кото->ых нарушается герметичность соединения форсунок с пластинами 26]. Кроме того, если в камере имеются сварные или паяные соединения и если материал в зоне пайки обладает повышенной хрупкостью, то расчет этих соединений в некоторых случаях возможен и по допускаемым напряжениям. [c.359]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...