Прочность при повторно-статических нагрузках

Прочность при повторно-статических нагрузках

Работоспособность сварных соединений со связующими точками при вибрационных нагрузках значительно выше, чем с рабочими.

Сварные и клепаные соединения имеют одинаковую усталостную прочность, клеесварные же прочнее их. Так, предел усталостной прочности сварных одноточечных образцов из Д16Т (2 + 2 мм) -8 кГ/мм2, из АМгб-10,5 кГ/мм2, из Д20 -около 8,5 кГ/мм2, одноточечных из Д16Т (1,5 + 1,5 мм) с накладкой- около 8 кГ/мм2, из АМгб — около 6,5 кГ/мм2 и клеесварных образцов из Д16Т с одной точкой — 9 кГ/мм2.

Сварная точка неблагоприятно влияет на усталостную прочность основного металла. Так, прочность сварного плоского образца из АМгб со связующей точкой на 35% ниже плоского образца из основного металла, не ослабленного сварной точкой. В этом случае следует также учитывать наличие в образце накладки, которая снижает его прочность, вызывая в нем концентрацию напряжений.

Применение точечной сварки в сочетании с клеем обеспечивает получение соединений, усталостная прочность которых приближается к усталостной прочности основного металла.

В отличие от вибрационных нагрузок разрушение соединений, подвергающихся действию повторно-статических нагрузок, происходит в результате накопления местных остаточных деформаций в зоне концентрации напряжений как следствие многократного нагружения соединения сверх предела упругости материала (эффект Баушингера). Возникающая в результате этого в указанной зоне трещина ускоряет процесс разрушения соединения, снижая тем самым его прочность.

Повторно-статическая выносливость четырехрядных сварных и клепаных соединений одинакова. Пятирядные сварные соединения выносливей однотипных клепаных. Образцы большей частью разрушались путем разрыва листа по периферии ядра сварных точек первого ряда, клепаные — по отверстиям ряда заклепок.

На прочность сварных точечных соединений из легких сплавов, особенно при действии циклических нагрузок, благоприятно влияет применение в процессе сварки ковочного давления, а также местная поверхностная обработка сварных точек статическим давлением с нагрузками порядка 50-70 кГ/мм2.

На одной партии поверхность сварных точек была предварительно обработана статическим давлением. Эти соединения оказались менее чувствительными, чем необработанные. Установлено, что подобный процесс обработки сопровождается изменением механических свойств поверхностных слоев металла в зоне точек. Повышение циклической прочности у сварных  соединений   вызывается   как   увеличением прочности поверхностных слоев металла соединения в результате его наклепа, особенно в местах сопряжения деталей на границе литого ядра, так и благоприятным действием остаточных сжимающих напряжений.

Наименее чувствительное к таким нагрузкам сварное соединение, выполненное из алюминиевых сплавов АМгб, несколько больше — из сплава Д16А-Т и наиболее — из титанового сплава ОТ-4. Объясняется это тем, что титановые сплавы обладают большей чувствительностью к концентрации напряжений, чем, например, легкие сплавы. Особенности гексагональной решетки титана и присущее ей свойство деформироваться при нормальной температуре (20° С) сдвигом только в одной (базисной) плоскости влияет на поведение титановых сплавов при циклических нагрузках.

Статическая выносливость соединений со связующей точкой несколько выше выносливости соединений с рабочими точками, но не в такой степени, как это имеет место в случае вибрационных нагрузок и может быть значительно повышена за счет применения точечной сварки в сочетании с клеем.


Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Контактная сварка
  • 09.03.2015
    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