Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Чем выше эти отношения, тем в большей степени снижается долговечность изделия. В той нли иной мере это нашло отраженйе в ряде предложений по расчетному определению сопротивления усталости при двухчастотном нагруженни. Однако экспериментальные проверки поау казали, что большинство сделанных предложений справедлнво лишь для определенных условий и отвечает сравнительно узким диапазонам изменения амплитудных и частотных соотношеб;) ний.
Линейная связь и наибольшая согласованность между имеющимися экспеочментальными данными наблюдаются в координатах о'в, х [рис. 22), гдек = !д - "; а Мс— , — долговечность при низкочастотном нагружении; Мв — долговечность прн днухчастотном нагружении [15[. Рис. 21. Двухчастотный режим нагружения при изгибе с вращением и одночастотный — с размахом напряжений, равным максимальной величине изменения высокочастотной составляющей Экспериментальная проверка, проведенная на крупномасштабных образцах в диапазоне изменения амплитудных соотношений — "' от О,1 до 0,8 и частотных а„.„ я х Д х ск д «с х а. сс( х > ох х х $м хм о ах о ой х О сс Хх с'4 сг х Х о х х х О. х 1О !! 4 в д со сО !! д жч х сс до ! ст о Й Я и ос ь !! с' д О Цю Ф !! д о Ф .-. д и о Ио Прочность сварных соединений при переменных нагрузках Сопротивление усталости при много!4инловом нагружении соотношений — от !00 до 5000, подтвердила ннварнантность коэффициента х прн !'в 1в изменении концентрации напряжений (рис.
23), остаточных напряжений, аснмметрнн цикла, вида нагруження н температуры. В то же время установлена существенная зависимость коэффициента х от соотношения частот — н некоторое влняние 1в !и от свойств материала. Установленные закономерности позволяют определять долговечность материалов н сварных соединений прн двухчастотном нагруженнн А1д по кривым усталостн, отвечающим одночастотному нагруженн!о, путем деленйя экспериментально полученного значения А7и на соответствующий коэффициент х: 7Уи Мд — —. (53) х' Коэффициент л.в ч —" (54) его также можно определить по номограмме (рнс. 24).
Коэффициент ч в формуле (9) принимают в зависимости от используемого материала: Стали Хромоиикелевые типа 18-8.... 1,54 Низкоуглеродистые ......... 1,80 Средиеуглеродистые типа 45.... 1 80 Предполагаемый метод расчета на усталость прн двухчастотном нагруженнн отличается простотой н согласуется с ранее полученными экспериментальными даннымн. СОПРОТИВЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЮ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН Как уже упоминалось, продолжительность стадии развития усталостной трещнны зависит от уровня действующих напряжений н вида нагруження.
По числу циклов эта стадия может составлять от 20 до 90% общей долговечности соединения. Согласно завнснмостн Пэрнса [23) скорость роста усталостной трещины с е(1 '! „— д —.! определяется размахом коэффициента ннтенснвностн напряжений А7( по уравнению типа (30): — --=С (ЛК)~в, (55) где Со н тв — постоянные„зависящне от свойств материала н условий нагруження ° Формула (55) справедлива в интервале изменения скорости распространения усталостной трещины от 2 10 з до 2 10 з мм/цикл, в пределах которого завнсиа1 мость 1Е-а — = ! (1Е ЛК) сохРанЯет свою линейность 113, 23).
ПРн меньших н ббльшнх скоростях роста трещины получаемые расчетные значения в большинстве случаев не согласуются с экспериментальными даняымн. Имеющаяся обширная информация о постоянных Со н тв для расчетов по формуле (55) относится в основном к основному металлу. Использование этих данных для сварных соединений в некоторых случаях требует уточненнг в свпзн с неоднородностью свойств сварного соединения, а также влиянием остаточныя напряжений.
Последний фактор может существенно изменять скорость ризи1тйя усталостной трещины [151. В отличие от стадии зарождения усталостной трещины стадия ее развития чувствительна к свойстам основного металла, сварочным материалам, режиму сварки и термической обработки [6, 13]. Влияние этих факторов на скорость развития трещины изучено пока еще недостаточно. Для ориентировочных расчетов по формуле !55) скорости распространения трещины в металле шва, околошовной зоне н основном металле (в случае низких остаточных напряжений) можно использовать значения С01 н пгп! по табл. 4.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Богданов Б. Ф. Статическая выносливость сплавов Д16Т, В95АТ и ЗОХГСА при совместном действии нагрузок разной частоты, В ки. «Прочиость и долговечность авиациоииых конструкций» вЂ” Киев, Гос НИИГА, вып. 2, 1965, с. 124 — 127. 2. Буглов Е. Г., Коликов 3. А., Филатов М. Я. Исследоваиие усталости стали при бигармоиическом кагружеиии. — Проблемы прочности, 1970, № 1, с.
46 — 49. 3. Зайцев Г. В., Аронсон А. Я. Усталостиая прочиость гидротурбии. М., Машиностроение, 1975, 160 с, 4. Кудрявцев И. В., Наумчеиков Н. Б. Усталость сварных конструкций. М., Машииостроеяие, 1976. 27! с. 5. Ларионов В.
В., Евдокимов В. В. Малоцикловая прочность сварных соединений при изгибе. — «Автоматическая сварка», 1976, № 12, с. !2 в 14. 6. Ларионов В. В., Махутов Н. А., Махов А. П. Развитие дефектов типа трещин в стыковых швах листовой стали под действием повторных нагрузок. Выбор и обосиоваиие методов и норм контроля качества сварных соединений. Материалы семинара, ЛДНТП. ! 976, с. 31 — 36. 7, Махутов Н.
А, Деформациоииые критерии малоциклового и хрупкого разрушеиия. — Автореферат диссертации иа соискание ученой степеии доктора техаических наук. М., ИМАШ, 1973. 7! с. 8, Махутов Н. А. Кииетика развития малоциклового разрушеиия при повышениых'температурах. В ки. «Исследоваиия малоцикловой прочности при высоких температурах».
— М., Наука, 1975, с. 99 — !23. 9. Муханов К. К., Ларионов В. В., Хаиухов Х. М. Метод оценки несущей способности сварных стальных конструкций при малоцикловом иагружеиии. Расчеты иа прочность. Вып. !7. М.. Машиностроение. 1976, с. 259 — 284. 10. Мюизе В. Х. Усталостиая прочность сварных стальиых конструкций. М., Машииостроевие, 1968. 3!О с. !1, Нормы расчета иа прочность элементов реакторов, парогеиераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядериых реакторов и установок. М., Металлургия, 1913. 408 с.
12. Прочиость при малоцикловом иагружеиии. Под ред. С. В. Серепсеиа. М., Наука, 1975. 285 с. 13. Сереисеи В. Д., Махутов Н. А. Сопротивление сварного соединения малоуглеродистой стали малоцикловому иагружеиию в зависимости от свойств отдельных зои.— «Проблемы прочности», !970, № !2, с. 25 — 33, 14. Труфяков В. И., Гуща О. И., Дворецкий В.
И. Расчет яа усталость сварных соединений, испытывающих иестациоиариый режим иагружеиия. — «Автоматическая сварка», 1969, № 12, с. 34 — 31. 15. Труфяков В. И., Ковальчук В. С. Изменение сопротивлеиия усталости при двух- частотном иагружепии. В кял «Прочиость сварных соединений и коиструкций при перемеииых иэгрузках». Челябинск, изд-во Челябииского политехи.
ив-та, с, 68 — 70. 16. Труфяков В. И., Михеев П. П., Кузьменко А. 3. Влияние остаточиых сварочных напряжений иа развитие усталостиых трещин в коиструкциоииой стали. — «Автоматическая сварка», 1977, № 10, с. 6 — 7. 17. Труфяков В. И. Усталость сварных соединений. Киев. Наукова думка, 1973. 216 с, 18. Школьник А. М. Скорость роста трещин и живучесть металла. М., Металлургия, 1973. 215 с.
19. Ярема С. Я., Микитишии С. П. Аналитическое описание диаграммы усталостиого разрушения материалов. — <Физико. химическая механика материалов», 1975, № 6, с. 41 — 54. 20. Опгпеу Т. Ра1!Кпе о1»те!бей 81гпс1пгез. — СатЬг!Зде 17п1чегз!1у Ргезз, 1968. 294 с. 2!. Мапзоп 3. 8. Сопзр!ех зпЬ)ес1 зотпе Мтр! арргох1гпа1!опз ехрег1теп1а! шесьап1сз. 1965, 14 2, р. 28 — 36. 22. Мопоягарь оп Рацяпе з1гепя1Ь о!»»е16з.
— !7ЗАЕЗ, 81оскьо!т, 1969, р. 560. 23. Раг!з Р., Егбокап Р, Тгапзас1!опз АЗМЕ, зег О, 1963, чо!. 85, № 4, с. 60-69. Оиенка свойств при низких температурах Глава 5 ХЛАДОСТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Свойства низкоуглеродистых и низколегированных сталей, а также сварных соединений из них наиболее заметно изменяются при понижении температуры. При испытании гладких образцов из этих сталей пределы текучести, прочности и выносливости повышаются, а относительное удлинение и поперечное сужение понижаются, У других металлов, например алю- В,% миниевых и титановых сплавов, аустенитных сталей, эта тенденция выражена слабо и заметна лишь при весьма низких (криогенных) температурах.
Для служебных характеристик сварных соединений и элементов сварных конструкций решающим является их способность сопротивляться хрупким разрушениям. Поэтому вопросы хладостойкости принято рассматривать в тесной Ф~ ~ связи с хрупкостью металлов. При переходе от ае вязкого разрушения металла к хрупкому изменяются внешний вид поверхности излома, глубина пластически деформированного слоя металла от поверхности разрушения и как следствие работа пластической деформации металла, В некотором достаточно узком интервале температур, разном для разных металлов (рис.
1, а), доля площади В разрушения с волокнистым ха- -У рактером разрушения изменяется от 100а4 до нулевой величины, уступая место хрупкому кристаллическому излому, и понижается работа бд разрушения металла при быстром динамическом распространении трещины (рис. 1, б). Температуру, при которой поверхность разрушения имеет 50,4 хрупких участков и 50/о вязких, принято называть первой критической температурой Т,„, (5].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
