Лофт Мебель

Мебель которая служит десятилетиями

Проектирование динамически нагруженных сварных конструкций

Главные принципы проектирования конструкций

1. Проектирование соединений при минимальной концентрации напряжений, выполненных дуговой и контактной сваркой, а также угловых швов с формой очертаний, обеспечивающих наиболее равномерное распределение в них напряжений. Плавные переходы от наплавленного металла к основному получаются и при обработке швов аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. После такой обработки в стыковых соединениях из стали СтЗ предел усталости σ-1 повышается с 80 до 120 МПа. Эффект повышения усталости соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей достигается также механической зачисткой швов.

2. Учет термообработки сталей, в результате которой основной металл при переменных нагрузках приобретает пониженную прочность в зоне отпуска. Аналогичное понижение предела выносливости в зоне отпуска наблюдается в сварных соединениях термически обработанных цветных сплавов (алюминиевые, магниевые и др.). Разрушение происходит на небольшом расстоянии Δ от границы шва (см. рисунок снизу), где предел выносливости ниже, чем в основном металле, не подвергавшемся отпуску. Повышается прочность сварных соединений легированных сталей при переменных нагрузках последующей термической обработкой изделий.

Проектирование динамически нагруженных сварных конструкций

а) основной металл термически не обработан, качество сварки высокое, швы обработаны – разрушение в целом металле либо в зоне термического влияния;
б) швы не обработаны – разрушение в зоне термического влияния;
в) основной металл термически обработан. Возможны разрушения в мягкой прослойке.

3. Повышение усталостной прочности механической обработкой деталей, обеспечивающей плавное сопряжение наплавленного и основного металла (рисунок ниже). Эффективность такого приема можно видеть на примере приварки планок к листовым элементам, изображенным на а…в. Для сравнения на рисунках указаны пределы выносливости. При отсутствии выкружки (г) предел выносливости существенно снижается (по сравнению с а… в).

Проектирование динамически нагруженных сварных конструкций

Остаточные напряжения могут, как понижать несущую способность конструкции, так и повышать ее, но чаще всего они не оказывают на нее влияния.

Отпуск при температуре 650°С, устраняющий остаточные напряжения, вызванные сваркой, как правило, не повышают усталостную прочность низколегированных сталей. Это объясняется тем, что отпуск не только устраняет остаточные напряжения, но и изменяет до некоторой степени механические свойства металла – снижает предел текучести.

Прокрутить вверх