Усталостная  прочность

Усталостная  прочность

Окончательное разрушение происходит по одной из двух развивающихся трещин в зависимости от степени их прогрессивного развития и оказываемого ими ослабления прочности входящих в соединение деталей. Объясняется это напряженным состоянием указанного типа сварного соединения: по одну сторону сварной точки в части пластины, несущей нагрузку, действуют напряжения растяжения, а по другую — в свободной части — действуют напряжения сжатия.

Клепаные образцы в данном случае разрушаются чаще по отверстию под заклепку, т. е. по наиболее ослабленному сечению.

Значения усталостной прочности сварных образцов из легких сплавов (Д16Т и АМгб) незначительно отличаются от значений прочности однотипных соединений, например, из титановых сплавов (ВТ1 и ОТ4) и нержавеющей стали типа СН. Одноточечные соединения внахлестку у образцов, выполненных из сплавов Д16Т и ВТ1, имеют предел усталости (условный) около 2,25 кГ/мм2, соединения у образцов из сплавов АМгб и СН2 — около 2,5 кГ/мм2.

На поведение сварных одноточечных образцов внахлестку при вибрационных нагрузках  больше влияет концентрация напряжений и меньше материал, из которого они выполнены. Сварное точечное соединение, выполненное внахлестку, вследствие неизбежного изгиба под нагрузкой входящих в соединение элементов само по себе способствует возникновению высокой концентрации напряжений в зоне сварной точки.

Концентрация часто сопровождается возникновением объемных  и  плоскостных  напряжений,  уменьшающих пластичность металлов. При этом напряжения возрастают настолько сильно по сравнению со своим номинальным значением, что часто оказываются больше предела усталости.  Концентрация  напряжений вызывает  усталость и тем самым значительно снижает вибрационную прочность сварных соединений. В точечном сварном соединении внахлестку, даже свободном от дефектов макроструктуры, у краев ядра точки наблюдается значительная концентрация напряжения, которая сохраняется вплоть до его разрушения.

Концентрация напряжений образуется как в рабочем сечении самой точки, так и в основном металле свариваемых деталей в непосредственной близости к ней.

Концентрация напряжений возникает в зоне сварной точки в случае соединения внахлестку вследствие изгиба под нагрузкой входящих в соединение элементов, наличия резких переходов между входящими в соединение элементами и сечениями литого ядра точки. С точки зрения распределения рабочих напряжений выгоднее применять соединение в виде двойной нахлестки (один лист расположен между двумя другими). Например, вибрационная прочность образцов из углеродистой стали толщиной 3 и 4 мм, сваренных внахлестку с односторонней накладкой, в 2 раза ниже таких же образцов, сваренных в стык с двумя накладками (в виде двойной нахлестки), несмотря на то что разрушение образцов в обоих случаях происходит по средней пластине.

Сварные одноточечные соединения внахлестку при усталостных нагрузках во всех случаях разрушаются по границе ядра точки одной из пластин соединений, т. е. в местах наибольшей концентрации напряжений.

Наиболее работоспособными при циклических нагрузках являются сварные точечные соединения, выполненные в стык с жесткой (из профиля) накладкой.


Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Контактная сварка
  • 14.09.2017
    Работа машины

    При работе машины рабочий протягивает двойную полиэтиленовую пленку между нагревателем и подушкой до упора на столике перед машиной. Нажимая на педаль, рабочий опускает... 
    Читать полностью