Сопротивление усталости сварных соединений, выполненных контактной сваркой

Соединения, выполняемые контактной стыковой сваркой, обладают высокими механическими свойствами не только при статических, но и при переменных нагрузках. При сварке низкоуглеродистых и многих низколегированных сталей соединения имеютпредел выносливости, близкий к пределу выносливости основногометалла. Большое влияние на усталостную прочность оказываеткачество провара стыка, а также состояние его поверхности. Пригрубой обработке поверхности предел выносливости меньше; пригладкой, особенно полированной, — больше.

Усталостная прочность точечных соединений значительно уступает прочности стыковых. Точечные соединения условно рассчитывают по напряжениям среза. Однако их разрушения при работепод переменными нагрузками всегда происходят в результате разрывов металла в надточечной или околоточечной зонах. Эти разрушения вызваны концентраторами напряжений. Усталостнаяпрочность точечных соединений в очень большой степени зависитот того, являются ли они связующими или рабочими, от рода материала и степени его чувствительности к концентраторам напряжений.

Данные экспериментов показывают, что пределы выносливостирабочих точек намного ниже, чем связующих, что наименее чувствительны к концентраторам точечные соединения из низкоуглеродистых сталей, более чувствительны соединения из аустенитнойстали 12Х18Н10Т и из стали ЗОХГСА после закалки и низкогоотпуска.

Усталостная прочность в сильной степени зависит от конструкции соединения. Чем больше шаг между точками в ряде, направленном перпендикулярно действующей силе, тем выше концентра-

ция напряжений и ниже усталостная прочность. В соединениях с двухсрезными точками усталостная прочность повышается почти в три раза по сравнению с односрезными. Качество сварных точек особенно рабочих, также влияет на

усталостную прочность. Внутренние трещины в точке оказывают небольшое влияние на значение разрушающей нагрузки; наружные же трещины могут снизить ее в три раза и более. Очень большое влияние на усталостную прочность точек оказывает характер цикла испытаний (рис. 4.11). При знакопеременных нагружениях предел выносливости в несколько раз меньше, чем при знакопостоянных.

Усталостная прочность соединений, выполненных шовной сваркой ниже, чем стыковой, но выше, чем точечной, так как шовные соединения обеспечивают более равномерный силовой поток. Примерные значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений Кэ для точечных и шовных соединений приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Дата добавления: 2015-07-08