Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 115 116 117 118 119 120 121... 136 137 138
|
|
|
|
и чем выше концентрация напряжений, тем меньше доля влияния растягивающих напряжений, и, наоборот, при невысоких рабочих напряжениях и малых концентрациях напряжений относительное отрицательное влияние растягивающих остаточных напряжений обнаруживается сильнее. Объясняется это тем, что остаточные напряжения взаимно уравновешены, и если произошла пластическая деформация, в результате которой они понизились, то собственные напряжения самопроизвольно не восстанавливаются. Поэтому при высоких рабочих напряжениях и высокой концентрации напряжений на первых же циклах нагрузки возникают пластические деформации от суммы рабочих и остаточных напряжений. Кроме того, значительная концентрация напряжений по своему влиянию превалирует над собственными напряжениями. 'При небольшой концентрации напряжений остаточные растягивающие напряжения сохраняют свой высокий уровень в процессе эксплуатации и увеличивают средние напряжения цикла, тем самым понижая выносливость. 5. Остаточные растягивающие напряжения могут понижать статическую прочность сварных соединений. Степень влияния зависит от свойств металла, его деформационной способности, уровня концентрации напряжений, предварительной пластической деформации металла. Если металл при рассматриваемой температуре мало чувствителен к концентрации напряжений и не испытал большой предварительной пластической деформации, то остаточные растягивающие напряжения не влияют на статическую прочность. В противном случае даже сами собственные напряжения могут вызвать самопроизвольные разрушения. Статическая прочность высокопрочных сталей с невысоким KiJQy при наличии остаточных напряжений, близких к сгт, и острых концентраторов может существенно снижаться. Стали невысокой прочности, находясь в области температур вязкого состояния металла, практически нечувствительны к остаточным напряжениям. Исключение составляют случаи, когда в процессе сварки возникают очень большие пластические деформации, например в корне многослойного шва значительной толщины. Из-за пластической деформации металл изменяет свои свойства и имеет низкую деформационную способность. Стали невысокой прочности, находясь в области температур хрупкого или полухрупкого состояния, особенно если они испытали в процессе сварки деформационное старение, становятся крайне чувствительными к растягивающим остаточным напряжениям (см. гл. 5). На рис. 9.1 показано резкое падение прочности сварных образцов по мере перехода в область температур хрупкого состояния металла. Образец состоит из двух собранных с очень малым зазором пластин, к которым тавровым соединением приварены с двух сторон ребра длиной 220 мм и толщиной 16 мм. В ребре в зоне, расположенной у стыка пластин, возникают деформационное старение и высокие остаточные напряжения. Остаточные напряжения, возникающие в глубине металла при сварке деталей толщиной более 150—200 мм, могут быть растяги вающими по всем направлениям. В этом случае, несмотря на высокий уровень отдельных компонентов напряжений, пластическая деформация не будет возникать вследствие малой интенсивности напряжений: "г, = У[(У1 *2)2 + (* вз)2 + (Уз ?1)2]/2.(9.1) так как разности напряжений, входящие в формулу, малы. Возникает так называемая жесткая схема напряжений, при которой отдельные компоненты могут существенно превышать уровень предела текучести металла. Кроме того, металл большой толщины менее однороден, чем тонкий; в нем могут быть скопления неметаллических включений, рыхлоты. Разрушение может произойти, б8, МПа 200 Т, "С -60 Рис. 9.1. Изменение предела прочности сварных крестовых образцов в зависимости от температуры когда напряжения достигнут критического уровня, который зависит от характера скопления микрои макродефектов и свойств металла. 6. Сжимающие остаточные напряжения понижают местную устойчивость тонкостенных элементов сварных конструкций. При суммировании рабочих и остаточных напряжений потеря устойчивости может возникнуть при нагрузках меньше расчетных, а в некоторых случаях — даже от остаточных напряжений. 7. Коррозионное растрескивание, а иногда и процессы коррозии усиливаются под влиянием остаточных растягивающих напряжений как первого, так и более высоких родов. 8. Как будет рассмотрено в гл. 10, остаточные растягивающие напряжения являются необходимым условием появления так называемых холодных трещин в закаливающихся сталях. Они возникают непосредственно после сварки в процессе вылеживания сварных конструкций. 9. Остаточные напряжения являются носителями энергии упругой деформации. При одноосных напряжениях энергия, запасенная в единице объема, пропорциональна квадрату напряжения: U1 = o2/{2E). (9.2) Так как напряжения максимальны в зоне сварных соединений, то значительная часть энергии сосредоточена там. Начавшееся по • каким-либо причинам разрушение в дальнейшем поддерживается энергией остаточных напряжений. Трещина может распространиться на значительную длину, сделав невозможным последующий ремонт разрушившейся детали. Энергия остаточных напряжений усиливает динамику процесса разрушения, увеличивает скорость
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 115 116 117 118 119 120 121... 136 137 138
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
