Efectul tensiunilor reziduale

CAPITOLUL III.
FACTORI CARE AFECTEAZĂ RESPONSABILITATEA FATIGULUI COMPUȘILOR SUDATE

În capitolul anterior, au fost acoperite legile generale de bază referitoare la rezistența la oboseală a materialelor metalice și a elementelor structurale. Aceste regularități se aplică, în special, îmbinărilor sudate. Următoarele sunt factori deosebit de importanți pentru îmbinările sudate care afectează rezistența la oboseală.

INFLUENȚA TENSIUNILOR RESIDUALE

Unul dintre cei mai puternici factori care afectează rezistența la oboseală a îmbinărilor este câmpul de stres rezidual din zona de sudură. Datorită scăderii dramatice a temperaturii, a modificărilor structurale și a deformării elastoplastice în zonele de îmbinare sudate, apar întârzieri semnificative semnificative ale căror mărimi pot ajunge și chiar depășesc substanțial punctul de randament al materiei prime.
Rolul eforturilor reziduale în rezistența la oboseală a îmbinărilor sudate crește brusc cu creșterea concentrației de tensiune. În aceste cazuri, tensiunile reziduale pot schimba valoarea limitelor de anduranță de mai multe ori atât în ​​sus (cu presiuni reziduale compresive favorabile) cât și în jos (cu solicitări reziduale nefavorabile). Durabilitatea îmbinărilor sudate poate varia de zeci de ori.
O astfel de eficiență ridicată a tensiunilor reziduale în îmbinări sudate cu o concentrație de stres din cauza următoarele motive: a.) Tensiunilor reziduale, ca tensiunile din efectele forței externe, pot fi concentrate în jurul traverselor diferite, pori, fantelor, etc; b) concentrarea tensiunilor reziduale poate crea durificării locală a metalului (în zonele concentratoare periculoase); metalul nitat reacționează mai mult la solicitările reziduale decât un metal mai neted și mai plastic; c) îndepărtarea solicitărilor reziduale la încărcarea pieselor cu concentratoare poate fi mai dificilă decât pentru părțile fără concentratori de tensiune.
Această din urmă situație este deosebit de importantă. În multe cazuri, tensiunile reziduale din zonele concentratoare stocate neschimbate chiar și după încărcarea elemente la limite apropiate sau care depășesc limita de anduranță aceasta. La efectuarea sudurilor cu concentratori mici, rolul tensiunilor reziduale va fi, de asemenea, relativ mic. Dacă elementul este o cusătură benignă este prelucrat, rezistența la oboseală a pieselor va fi determinată în mare măsură de calitatea metalului de sudură și zona de tranziție cusătură, și influența tensiunilor reziduale în acest caz, va fi mai mic, mai moale și mai plastic sudate și metalul de sudură. Dacă se poate produce o calitate insuficientă sudură concentrare stres dăunătoare în zone diferite defecte de sudură cum ar fi pe suprafața și aranjate în adâncimea de sudură.






Manifestarea tensiunilor reziduale în cusături va fi mai puternică atunci când sudate secțiuni groase și mai slabe la sudarea secțiunilor subțiri. Acest lucru se explică prin magnitudinea și volumul tensiunilor reziduale.
De regulă, solicitările reziduale din zona de sudură sunt două sau trei axe cu un gradient ascuțit și un model complex de distribuție în direcții separate. Proprietățile mecanice ale metalului în zona de sudură sunt, de asemenea, eterogene și, prin urmare, efectul solicitărilor reziduale asupra rezistenței la oboseală va fi diferit pentru diferite secțiuni ale zonei de sudură. Aceste circumstanțe fac foarte dificilă aplicarea metodelor de calcul pentru a cuantifica efectul tensiunilor reziduale asupra rezistenței la oboseală a îmbinărilor sudate.
Doar schematic, în baza legilor generale ale efectelor mediu (constant) ciclu de tensiune pentru a limita amplitudinea (.. A se vedea capitolul II), se poate presupune că tensiunea reziduală, medie tensiune cum ar fi, capabil de a modifica limita conform următoarei dependența amplitudinii: # 963; a = # 963; -1- # 968; # 963; # 963; unde A - amplitudinea limită pentru o îmbinare sudată cu tensiuni reziduale # 963; 0; # 963; -1 - limita de rezistență a îmbinării fără efort rezidual (cu un ciclu simetric de prelungire sau îndoire axială); # 968; # 963; - coeficientul de influență al asimetriei ciclului (egal cu 0,1-0,4 pentru oțelurile structurale).
Aplicarea acestei formule este limitată (pe baza diagramei de solicitare a solicitărilor pentru ciclurile asimetrice) la valorile corespunzătoare ale eforturilor de întindere pentru tensiune și compresiune (vezi capitolul II, figura 8).
Metodele pentru eliminarea sau reducerea manifestării adverse a solicitărilor reziduale în rezistența la oboseală a îmbinărilor sudate sunt prezentate în cap. XIV. În același loc, metodele de creștere a rezistenței la oboseală sunt de asemenea prezentate prin direcționarea presiunilor reziduale compresive favorabile.
O cantitate semnificativă de cercetare externă și internă a fost dedicată studiului rolului tensiunilor reziduale în articulațiile sudate [81, 82, 146, 169, 187]. O contribuție deosebit de importantă la studierea acestei probleme a fost reprezentată de lucrările cercetătorilor sovietici (Paton IES, MVTU după Bauman, TSNIITMASH etc.).

Câștigă pe cunoștințele tale. Răspundeți la întrebări și plătiți-le!

Articole similare

• Influența parametrilor de energie electrică asupra dispozitivelor de măsurare

• Influența dăunătoare a fumatului asupra corpului uman - populară despre sănătate

Trimiteți-le prietenilor: