Сварные соединения внахлестку с прорезными швами

Сварные соединения внахлестку с прорезными швами

Прорези или отверстия удлиненной формы таких соединений могут быть частично или полностью заполнены наплавленным металлом, который должен сплавляться с основным материалом соединяемых деталей. Соотношения между длиной, шириной и толщиной слоя наплавленного металла иногда устанавливаются техническими условиями для получения равнопрочной конструкции. Прорези могут быть ориентированы по направлению действующей нагрузки или перпендикулярно нагрузке.

Образцы, представляли собой двусрезное соединение одной внутренней и двух внешних пластин, причем прорези под сварку были выполнены во внешних пластинах. Нагрузка на такое соединение передается как срезающая сила, нагружающая сечение сварного шва в плоскостях контакта пластин. Все образцы соединений рассматриваемого типа были изготовлены из стали А7 и сварены ручной электродуговой сваркой с применением электродов Е 6010 или Е 6012. Первый слой каждого из сварных швов представлял собой угловой шов по периметру прорези. При последующих проходах прорезь полностью заполнялась наплавленным металлом.

Образцы соединений с прорезными швами изготовлялись из одной внутренней пластины сечением 254X38 мм и двух внешних пластин сечением 254 X Х19 мм. В каждой из двух внешних пластин были выполнены по две прорези. Общая площадь среза всех четырех швов составляла 55 см2. Площадь поперечного сечения соединяемых пластин в 1,76 раза превышала площадь среза швов, и напряжение в пластине составляло всего 57% напряжения сдвига в сварном шве.

Образцы испытывали при нескольких различных типах цикла напряжения, начиная с симметричного и кончая асимметричным циклом растяжения с минимальным напряжением, составляющим 50% максимального. Соединения с продольными и с поперечными прорезями несколько разнятся по своим данным, причем соединения с продольными прорезями обладают более высоким сопротивлением усталостному разрушению. Угловой коэффициент кривой усталости составляет для соединений с продольными прорезями приблизительно 0,31 и для соединений с поперечными прорезями около 0,22. Так как угловой коэффициент кривой усталости для соединения с продольными прорезями больше, то, соответственно, разница между значениями предела выносливости при числах циклов до разрушения 100-103 и 2-Ю8 для этих соединений больше, чем для соединений с поперечными прорезями. При числе циклов до разрушения 2-Ю6 предел выносливости для двух типов соединений не очень разнится, однако при числе циклов до разрушения 100 -103 прочность соединения с продольными прорезями значительно превышает прочность соединения с поперечными прорезями и той же общей площадью среза. При статических испытаниях, выполненных с одним образцом соединения каждого типа, образец с продольными прорезями имел значительно более высокую прочность по сравнению с образцом с поперечными прорезями.

При испытаниях на усталость некоторые образцы разрушались по основному материалу. Другие образцы разрушались по сварке. В некоторых образцах с поперечными прорезями излом проходил частично по материалу сварного шва и частично по материалу пластин. Разрушение большинства образцов с продольными прорезями, испытанных при симметричном цикле или при пульсирующем цикле с максимальным напряжением, превышающем 8,4 кГ/мм2, происходило по материалу сварного шва. При других условиях нагружения образцы разрушались обычно по внешним пластинам. Таким образом, примененное соотношение размеров сварных соединений с прорезными швами приблизительно обеспечивает равнопрочность сварных швов и соединяемых пластин при переменных напряжениях.

Читайте так же:

037 013 004 006 007 002 gazoviy-kotel 042

Комментарии запрещены.

Явление усталости

030 031 038 048 006 046
Усталость конструкций
Сопротивление усталости