Прочность и пластичность угловых швов

Прочность и пластичность угловых швов [c.104]

Рассмотрим вначале прочность и пластичность угловых швов, вьшолненных из пластичных металлов, по свойствам близким к основному металлу. Как показывают экспериментальные данные, в этом случае наибольшие пластические деформации при нагрузке и последующее начальное разрушение возникают вблизи такого сечения Оп (рис. 3.22), в котором интенсивность напряжений а,-, вычисленная по средним напряжениям, является максимальной. Угол, [c.104]

Определение уровня прочности и пластичности угловых швов для установления допускаемых напряжений иди нагрузок в швах в расчетах на прочность. [c.160]

Характеристики прочности и пластичности угловых швов [c.264]

Таким образом, при проведении испьгганий угловых швов на прочность для получения количественных данных, предназначенных для расчетов, необходимо иметь в виду следующее обязательность получения и использования минимальных значений прочности и пластичности угловых швов для тех случаев, когда схема нагрузки на соединение не определена целесообразность определения значений прочности, когда они могут быть заметно выше минимальных значений, чтобы это обстоятельство можно было учесть в более точных расчетах, что даст экономию наплавляемого металла. В гл. 6 были рекомендованы несколько типов образцов, отвечающих этим требованиям. [c.274]

Как было установлено исследованиями, наличие зазора между сваренными угловым швом пластинами увеличивает прочность и пластичность шва. Поэтому для определения минимально возможной прочности и пластичности швов необходимо собирать и сваривать пластины без зазора. [c.162]

Используемый повсеместно в расчетах на статическую прочность принцип, согласно которому соединяемые швами детали представлены как абсолютно жесткие тела, обеспечивается благодаря способности швов пластически деформироваться и перераспределять передаваемую нагрузку между собой. Следует иметь в ввду, что пластичность угловых швов в еще большей степени, чем прочность, зависит от направления передаваемой нагрузки. [c.270]

С увеличением толщины свариваемого металла пластичность сварных соединений уменьшается вследствие неблагоприятных структурных изменений и структурных напряжений в металле шва и околошовной зоны, повышения сварочных напряжений и ухудшения качества основного металла. Эти факторы значительно снижают пластичность сварных соединений при наличии низких температур и резкой концентрации напряжений. Повышение погонной энергии с увеличением толщины свариваемого металла позволяет повысить пластичность металла шва с одновременным снижением его прочности. Влияние скорости охлаждения наиболее резко сказывается при сварке угловых и многослойных стыковых швов, поэтому такие соединения нельзя рекомендовать для ответственных конструкций. Наряду с этим для соединения элементов изделия следует использовать сварные швы, сечение которых находится в определенном соотношении с толщиной металла. При толщине металла 16—24 мм рекомендуется применять шов с сечением не менее 35 мм , при 25—40 и 41—50 мм — соответственно 50 и 60 мм . Скорость охлаждения при этом не должна превышать 30°С в 1 с. [c.124]

При V = 90° и а = О шов работает как лобовой и в 1,5 раза прочнее, чем фланговый. При у = 90° и а = 90° шов работает как тавровый и имеет прочность в 1,19 раза большую, чем фланговый. Меньшую прочность таврового углового шва по сравнению с лобовым можно объяснить неблагоприятным расположением плоскости концентратора, нормально ориентированной по отношению к нагрузке. Наибольшая пластичность (рис. 3.24, б) у фланговых швов, наименьшая — в тавровом соединении. Лобовой шов занимает промежуточное положение. [c.108]

Контрольная оценка (проверка) уровня прочности и пластичности угловых швов в связи с возможными изменениями качества сварочных материалов, режимов сварки и термической обработки, квалификации сварщиков, а также при выборе сварочных материалов и технологии сварки, оберпечивающих требуемую прочность шва. [c.160]

Оцределение предельно низких температур, до которых можно считать щ>авомерным использование установленных при комнатных температурах значений прочности и пластичности угловых швов. [c.160]

В настоящей главе в основном рассмотрена работа угловых швов при статической нагрузке в условиях, когда вязкость и пластичность металла высоки, а следовательно, концентрация напряжений оказывает умеренное влияние на прочность и пластичность угловых швов. Некоторые вопросы прочности сварньк соединений и угловых швов в условиях пониженной вязкости и пластичности меташга рассмотрены в гл. 11. [c.255]

Рассмотренные вьше 5 типичных видов разрушений сварных соединений с угловыми швами нуждаются в использовании различных по сложноста методов расчета на прочность и различных критериев прочности и пластичности угловых швов. [c.262]

Для выяснения возможных причин различий в прочности и пластичности лобовых швов при разных схемах их нагружения рассматривалось влияние перемещения двух сваренных деталей в направлении перпендшо ляра к плоскости нахлестки. Для исключения перемещений были изготовлены образцы с кольцевыми угловыми швами (рис.8.2.11,а). Для исключения натяга вследствие усадки наружной детали в виде трубы предусмотрели проточку шириной 15 мм, которую можно рассматривать как зазор в нахлестке. Материал образцов сталь 20, сварка в защите СО проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6 мм, и= 30 В, 1 230 А. Шов получился с катетом около 6,5 мм и Э = 0,7. Кольцо 2, выполняющее роль накладки, обладает определенной жесткостью в радиальном и окружном направлении. Для устранения этой жесткости в другой партии образцов сделали осевые прорези (рис.8.2.11,6). Результаты испытаний показаны на рис. 8.2.12 и в табл.8.2.3. [c.277]

Рассматриваемые образцы и методы испытаний сводят к минимуму влияние длины углового щва на прочность в случае работы его на продольный срез. Эго сделано специально. Влияние длины должцо учитываться либо расчетным путем, либо определяться специальными испьпаниями. При пластичных формах разрушения, обычно используемых сравнительно коротких швов, влияние длины на прочность и пластичность относительно невелико. [c.162]

Четвертый метод расчета сварных соединений с угловыми швами на статическую прочность (см. 8.1) предусматривает учет концен+рации напряжений и деформаций в зависимости от формы и размеров швов. Использование этого метода невозможно, если пользоваться только характеристиками прочности и пластичности, рассмотренными выше. Ввиду недостаточной мощности обычно используемых ЭВМ для одновременного определения в еловых сварных соединениях концешрации напряжений первого и второго вида расчет распадается на две стадии. Первая стадия расчета напряженно-деформированного состояния фактически совпадает с расчетом НДС в третьем методе. [c.271]

При разработке типов образцов с продольными швами для получения минимально возможной прочности при продольцом срезе углового шва бьии проведены испьггания различных видов образцов с разнообразным о рмлением концов швов, где схема сдвига нарушается [20 . Здесь целесообразно представить лишь итоговые данные, полученные при температуре +20 С и —35...40 °С. Образцы изготовили из стали СтЗ толщиной 10 мм. Сварку швов вьшолняли в лодочку в защите СО проволокой 0 1,2 мм при и = 23 В I = 140 А = 0,4 см/с. Катеты швов получились 6,5...7 мм, что составило около 0,6...0,65 толщины металла, коэффициент проплавления = 0,8. Результаты испьгганий представлены на рис.8.2.13 и 8.2.14, а также в табл.8.2,4. Отношение прочности поперечных швов в случае сжатия и гфочности швов в случае растяжения составило 0,73, В продольных швах, у которых по концам имеются выкружки, а шов начинается у края пластины, схема нагружения не влияет на прочность и пластичность швов. Прочность продольных швов составила 64,5 % (С = 1,55) от прочности поперечных в случае [c.279]

Представленная выше формула (8,3.2) может быть использована при расчете сложных сварных соединений на прочность по кинематической модели расчета, когда тела считаются абсолютно жесткими, а пластичность швов во внимание не принимается. При ограниченной пластичности швов црочность сложного сварного соединения зависит от пластичности отдельных участков соединения, В третьем методе расчета на прочность, в котором учитьшается податливость основного металла и швов, предполагается, чго при эксплуатационных нафузках в наиболее опасных точках соединения может быть вычислен как фактический запас прочности, так и фактический запас пластичности. Очевидно, чго при одинаковых запасах прочности предпочтение должно бьггь отдано соединениям с более высокой пластичностью. Приводимые ниже расчетные формулы позволяют по небольшому числу экспериментальных значений пластичности угловых швов определить их пластичность гфи произвольном напранлении силы. [c.283]

Технологию сварки для этих сталей выбирают из условий соблюдения комплекса требований, обеспечивающих прежде всего равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние, а деформация конструкции должна быть в пределах, не отражающихся на ее работоспособности Металл шва при сварке низкоуглеродистой стали незпачительно отличается по своему составу от основного металла — снижается содержание углерода и повышается содержание марганца и кремния. Однако обеспечение равнопрочности при дуговой сварке не вызывает затруднений. Это достигается за счет увеличения скорости охлаждения и легирования марганцем и кремнием через сварочные материалы. Влияние скорости охлаждения в значительной степени проявляется при сварке однослойных швов, а также в последних слоях многослойного шва. Механические свойства металла околошовной зоны подвергаются некоторым изменениям по сравнению со свойствами основного металла — при всех видах дуговой сварки это незначительное упрочнение металла в зоне перегрева. При сварке стареющих (например, кипящих и полуспокойных) низкоуглеродистых сталей на участке рекристаллизации околошовной зоны возможно снижение ударной вязкости металла. Металл околошовной зоны охрупчивается более интенсивно при многослойной сварке по сравнению с однослойной. Сварные конструкции из низкоуглеродистой стали иногда подвергают термической обработке. Однако у конструкций с угловыми однослойными швами и многослойными, наложенными с перерывом, все виды термической обработки, кроме закалки, приводят к снижению прочности и повышению пластичности металла шва. Швы, выполненные всеми видами и способами сварки плавлением, имеют вполне удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин из-за низкого содержания углерода. Однако при сварке стали с верхним пределом содержания углерода могут появиться кристаллизационные трещины, прежде всего в угловых швах, первом слое многослойных стыковых швов, односторонних швах с полным проваром кромок и первом слое стыкового шва, сваренного с обязательным зазором. [c.102]

Швы, сваренные на низкоуглеродистых сталях всеми способами сварки, обладают удовлетворительной стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием в них углерода. Однако при сварке на углеродистых сталях с содержанием >0,20 % С угловых швов и валика корня шва в многослойных швах, особенно с повышенным зазором, возможно появление в металле шва кристаллизационных трещин, что связано в основном с неблагоприятной формой провара (узкой, глубокой). Все )тлеродистые стали хорошо свариваются всеми способами сварки плавлением. Обычно не имеется затруднений, связанньк с возможностью возникновения холодных трещин, вызванных образованием в шве или ОШЗ закалочных структур. Однако в сталях, содержащих углерод >0,25 % С или повышенное количество марганца, вероятность появления холодных трещин в указанных зонах повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях предупреждение трещин достигается предварительным подогревом до 120...200 °С. Предварительная и последующая термическая обработка на низкоуглеродистых сталях, использующихся в ответственных конструкциях, служит для этой цели, а также позволяет получить необходимые механические свойства сварных соединений (высокую прочность или пластичность либо их необходимое сочетание). [c.17]

На прочность угловых швов влияют размер катета шва, коэффициент концентрации напряжений, вызванный непрова-ром, различие механических свойств металла шва и основного металла. Когда шов находится в пластичном состоянии, концентрация напряжений в меньшей мере влияет на прочность. Поэтому увеличение катета шва, хотя и сопровождается ростом коэффициента концентрации напряжений, тем не менее приводит к пропорциональному росту прочности. Повышение прочности может быть достигнуто увеличением глубины провара, что равносильно увеличению катета шва. Прочность соединений повышают применением более прочных присадочных металлов. Когда металл шва существенно прочнее основного металла, разрушение происходит по основному металлу на границе сплавления со швом путем чистого среза в случае лобового шва и таврового соединения (рис. 3.25, а, б) или путем среза с отрывом при наличии нормальных напряжений в случае а = 45° (рис. 3.25, в). [c.108]

Несколько более сложный метод расчета предусматривает учет направления действия сил и соответственно использует помимо минимальной прочности шва еще коэффициент повьшгения прочности шва С, зависящий от направления передаваемых швами сил. Расчет вьшолняется в две стадии. Сначала определяют действующие рабочие напряжения и находят расчетные коэффициенты повьшгения прочности С для отдельных участков швов в зависимости от направления передаваемых ими сил. На второй стадии снова определяют рабочие напряжения с учетом коэффициентов повышения прочности швов. При данном подходе требуется знать как прочность углового шва на продольный срез, так и прочность при приложении силы перпендикулярно продольной оси шва. Прочность при произвольном направлении силы опреде-лжтся по формулам, приведенным в 8.3. Этот лютод, как и предыдущий, относится к косвенным. Он также предназначен только для вязкого состояния основного металла и достаточно пластичных швов. [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...