Причины возникновения и характеристика сварных напряжений и деформаций.

Неравномерный разогрев изделия при сварке порождает неравномерную температурную деформацию. Монолитность материала изделия препятствует свободной температурной деформации отдельных его частей, в результате чего во время сварки образуется напряжение и пластическая деформация частей металла соединения. Часто после охлаждения в изделии остаются сварочные напряжения и деформации. Эти напряжения и деформации называются термические сварочные соединения.

Механические свойства стали. -предел текучести, нормативное сопротивление по пределу текучести. -нормативное сопротивление по пределу прочности -расчетное сопротивление стали

Прочность -это способность материала сопротивляться внешним воздействиям ().

Упругость - это свойство материала восстанавливать свою первоначальную форсу после снятия внешней нагрузки. Характеризуется модулем упругости Е.

Для стали: Е=20600Мпа

Для алюминия: Е=7100Мпа

Прочность характеризуется

Пластичность (статическая вязкость) – это свойство материала получать остаточные деформации после снятия нагрузки, характеризуется относительным удлинением и пробой на загиб в холодном состоянии.

Хрупкость – это способность материала разрушаться при незначительных деформациях, характеризующихся ударной вязкостью.

Наклёп - это увеличение области упругой работы стали путем предшествующего напряжения выше предела текучести. Увеличивается прочность, но значительно повышается хрупкость.

Старение - изменяются механические свойства во времени. Улучшаются упругие свойства, но снижается пластичность.

Усталость -разрушение металла под воздействием многократно повторяющихся знакопеременных нагрузок.

Выносливость -способность материала сопротивляться усталости, то есть наибольшее напряжение, при котором материал выдерживает заданное число циклов без разрушений.

Стали делятся:

-обычная прочность,

-повышенная прочность,

-высокая прочность.

Повышение механических свойств термической обработкой:

-нормализация -это нагрев до температуры образования *** с охлаждением на воздухе, при этом увеличивается прочность, снижаются внутренние напряжения.

- закалка – это нагрев до температуры фазового превращения с последующим быстрым обращением. Увеличивается прочность, но повышается хрупкость.

-отпуск – это нагрев до температуры образования желательной структуры стали с последующим медленным охлаждением. Снимаются внутренние напряжения, улучшаются пластические свойства.

Работа и расчёт сварных соединений.

- предел текучести, нормальное сопротивление по пределу текучести.

- предел прочности, нормальное сопротивление по пределу прочности.

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести.
Прочность сварных соединений зависит от прочности основного металла, соединяемых элементов, прочности наплавленного металла шва. Формы и виды соединений и связанного с этим распределение напряжений соединений, характерно силовому воздействию соединений.

Хорошо сваренные соединения имеют весьма небольшую концентрацию напряжения у начала шва, поэтому прочность таких соединений при растяжении или сжатия зависит от прочностных характеристик основного металла и металла шва. Различия разделки кромок соединяемых элементов не влияет на статистическую прочность соединений, и могут не учитываться.

а-без разделки кромок,

в- V-образная разделка кромок,

б- Х-образная разделка кромок.

В стыковом шве при действии на него центрально приложенной силы N. Распределение напряжений по длине шва принимается равномерным, рабочая толщина шва принимается равной меньшей из толщин соединяемых элементов. Поэтому напряжение в шве, расположенном перпендикулярно оси элементов определяется по формуле (сварные соединения рассматриваются в CПст.к.п.14.1).

N – осевая сила, проходящая через центр тяжести соединения,

t- наименьшая из толщин соединяемых элементов,

- расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка,

- расчетное сопротивление шва,

- коэффициент условия работы (находится по таблице 1).

Дата добавления: 2015-07-07