Краткое описание четырех основных факторов, влияющих на усталостную прочность сварного соединения
Время выхода:
2021-09-18
Автор:
Источник:
Факторы, влияющие на усталостную прочность основного металла (например, концентрация напряжений, размер поперечного сечения, состояние поверхности, состояние загрузки, среда и т. д.), также влияют на усталостную прочность сварочной конструкции. Кроме того, некоторые характеристики самой сварной конструкции, такие как изменение характеристик стыка вблизи зоны шва, остаточное напряжение сварки и т. Д., Также могут влиять на усталостную прочность сварной конструкции. Выяснение специфических эффектов этих факторов может быть полезным для повышения усталостной прочности сварной конструкции. Влияние этих факторов отдельно обсуждается ниже. 1. Влияние концентрации напряжений В сварной конструкции из-за различных концентраций напряжений в соединительных частях они сильно утомляют соединения
Факторы, влияющие на усталостную прочность основного металла (например, концентрация напряжений, размер поперечного сечения, состояние поверхности, состояние загрузки, среда и т. д.), также влияют на усталостную прочность сварочной конструкции.Кроме того, некоторые характеристики самой сварной конструкции, такие как изменение характеристик стыка вблизи зоны шва, остаточное напряжение сварки и т. Д., Также могут влиять на усталостную прочность сварной конструкции.Выяснение специфических эффектов этих факторов может быть полезным для повышения усталостной прочности сварной конструкции.Влияние этих факторов отдельно обсуждается ниже.
В сварной конструкции они оказывают различное отрицательное воздействие на усталостную прочность соединения из-за различных концентраций напряжений в соединительных частях.
① Стыковочный сварной шов: концентрация напряжений меньше, чем у других форм соединений, но остаточная высота и θ ↑-концентрация напряжений ↑-усталостная прочность соединения ↓. Если поверхность сварного шва обрабатывается механически, концентрация напряжений будет значительно уменьшена, а усталостная прочность стыкового соединения будет соответственно увеличена.
② Т-образные и перекрестные соединения: коэффициент концентрации напряжений> коэффициент концентрации напряжений стыкового соединения. Таким образом, усталостная прочность Т-и перекрестного соединения намного ниже, чем у стыкового соединения.
-
Фундаментальная мера для повышения усталостной прочности Т-образных и перекрестных соединений заключается в том, чтобы сварка с открытым уклоном и обрабатывать переходную зону сварного шва, чтобы сделать ее гладкой;
-
Т-образные и механически обработанные соединения имеют более высокую усталостную прочность: в то время как крестовые и необработанные соединения имеют более низкую усталостную прочность. Это связано с тем, что эксцентриситет на асимметричном Т-соединении снижает напряжение в переходной зоне, а его концентрация напряжений ниже, чем в симметричном перекрестном соединении.
③ Только стыковые соединения бокового сварного шва имеют низкую усталостную прочность (только 34% основного металла).
④ Использование так называемых «усиленных» стыковых соединений крышки крайне неразумно: результаты испытаний показывают, что в этом случае стыковые соединения с высокой усталостной прочностью значительно ослаблены.
① Изменения в механических свойствах металла в ближней зоне мягкой и низколегированной стали оказывают меньшее влияние на усталостную прочность соединения.
② При сварке высокопрочной стали влияние изменения свойств металла вблизи области шва зависит от соответствия соединения:
-
Для сварных соединений с высокой конфигурацией, то есть с мягким зажимом и твердым, механические неоднородности в основном не влияют на усталостную прочность соединения. В это время усталостная прочность соединения зависит от более мягкого основного металла.
-
Когда в мягком сэндвиче в мягком сэндвиче с высокой сборкой существует серьезный фактор концентрации напряжений, усталостная прочность соединения в это время значительно снижается, и его значение зависит от механических свойств самой мягкой области.
Влияние остаточного напряжения сварки на усталостную прочность конструкции вызывает широкую обеспокоенность. По этому вопросу было проведено много экспериментальных исследований. Испытания часто сравниваются с образцами с сварочными напряжениями и образцами после термической обработки для устранения внутренних напряжений для испытания на усталость. Поскольку образование остаточных напряжений при сварке часто сопровождается изменением свойств материала, вызванным тепловым циклом сварки, термическая обработка также восстанавливает или частично восстанавливает свойства материала при устранении внутренних напряжений. Таким образом, результаты испытаний интерпретируются по-разному, влияние внутренних напряжений также оценивается по-разному.
После устранения внутреннего напряжения усталостная прочность образца выше, чем у последней термообработки, и влияние внутреннего напряжения выше и выше в концентрации напряжения.
Влияние дефектов сварки на усталостную прочность зависит от типа, размера, направления и уровня дефектов.
-
Влияние пластинчатых дефектов (таких как трещины, неплавленая сплав, конечная сварка)> влияние закругленных дефектов (таких как устьица и т. Д.);
-
Влияние дефектов поверхности> Внутренние дефекты;
-
Влияние дефектов пластины, перпендикулярных направлению силы> влияние других направлений;
-
Влияние дефектов, расположенных в остаточном поле напряжений> Эффект дефектов в области остаточного напряжения давления;
-
Эффекты дефектов, расположенных в зоне концентрации напряжений (например, трещины в пальце сварного шва)> одинаковое влияние дефектов в равномерном поле напряжений.
Эта статья воспроизводится из сети сварки и резки, и нарушение должно быть удалено.
Ключевые слова:
Соединения, воздействие, напряжение, усталостная прочность, сварка, дефекты, концентрация, структура, остаточный