Прочность точечных сварных соединений

Точечные нахлесточные сварные соединения имеют, как указы­валось в гл. 2, крайне высокую концентрацию напряжений. Зазор между листами настолько мал, что по периметру литого ядра концентратор может рассматри­ваться как кольцевая трещина, охватывающая место сплавления.

Прочность точечных соедине­ний зависит от прочности метал­ла и диаметра точки. При кон­тактной сварке диаметр точки ^2С определяется толщиной свариваемых листов. В связи с более высокой концентрацией напря жений при работе точки на отрыв по сравнению с работой нa срез прочность зависит также от направления действия силы и чувствительности металла к концентрации напряжений.

жений при работе точки на отрыв по сравнению с работой нa срез прочность зависит также от направления действия силы и чувствительности металла к концентрации напряжений. Несущие точечные сварные соединения обычно применяют при работе на срез в листах относительно малой толщины из сравнительно плас­тичных металлов. При этом отрицательное влияние концентрации напряжений проявляется слабо и зависимость минимальной проч­ности точек на срез от предела прочности металла для сталей и

титановых сплавов прак­тически линейна (рис. 3.26). Прочность точек на срез у пластичных металлов может быть пропорциональна пло­щади среза, однако проч­ность точек на срез ча­ще выражают в зависи­мости от толщины ме­талла, так как диамет­ры точек находятся с ней в сложной зависи­мости (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Зависимость мини­мальной прочности точки на срез от толщины листа при разных уровнях прочности

основного металла: слюмшшевые сплавы: 1 — σ _в < 130 МПа; 2 — σ _в = 130 ÷200 МПа; 3 — σ _в => = 200 ÷ 300 МПа: 4 ~ а_в >

> 320 МПа-, стали и титановые сплавы: 5 — а < 500 МПа; 6 — а_в = 500 ÷ 600 МПа: 7 — О_в = 600 ÷ 700 МПа: 8 — О_в = = 700 -f- 800 МПэ; 9 — а_в = 800 ÷ 900 МПа

Прочность точек на отрыв заметно уступает прочности на срез вследствие неблагоприятного расположения концентратора по от­ношению к направлению действия сил (рис. 3.28). Это видно из сравнения уровней минимальной прочности на отрыв и на срез для титанового сплава ОТ4, предел прочности которого составляет 700—900 МПа. Из рис. 3.28 видно также рассеяние прочности. вызванное различием диаметров точек при одной и той же толщие металла, а также непостоянством уровня прочности исходного металла.

Чувствительность металла к концентрации напряжений, факти­ческое соотношение между диаметром точки и толщиной металлапредопределяет характер разрушения точки. При высокой чувстви­тельности металла к концентрации напряжений и малом отноше­нии диаметра точки к толщине при работе точки на отрыв происхо­дит разрыв литого ядра по, плоскости листов. В благоприятных случаях при работе на отрыв про­исходит срез листа по пе­риметру точки при сохра­нении целым литого ядра на одной из половин об­разца. При работе на срез возможен любой из двух видов разрушения. Вырыв листа по периметру точки более благоприятен; это указывает на высокую прочность точки и относи­тельно малую чувствитель­ность металла к имеющейся концентрации напря­жений.

Рис. 3.28. Прочность точки в зависимости от толщины метал­ла при срезе Р_ср и при отрыве Рогр Для титановых сплавов ОТ4 (/) и ВТ1-2 (5); —средние зна­чения; -■ минимальные значе­ния

Дата добавления: 2015-07-08