1. CURSUL LECTURILOR-PREZENTĂRI privind disciplina "Proiectarea structurilor sudate", prelegere №16
PROFESOR:
Ph.D. Art. Ven. al departamentului "OiTSC"
BENDIK Tatyana Ivanovna
1
În îmbinările sudate ale elementelor structurale există defecte,
care apar în timpul fabricării și instalării structurii. apariție
defectele sunt asociate cu diferite tipuri de încălcări ale tehnologiei de fabricație
(moduri de sudare incorecte, pregătire și curățare nesatisfăcătoare
muchii, tăieturi ineficiente de margine.
În industrie, există standarde pentru abaterile admise,
care reglementează toleranțele privind amploarea și tipul de defect al îmbinărilor sudate.
Cu toate acestea, aceste toleranțe se bazează pe capacitățile tehnologice
întreprinderilor și nu au o justificare cantitativă din poziția transportatorului
capacitatea, rezistența și plasticitatea îmbinării sudate. Practica de operare
structurile sudate necesită luarea în considerare a influenței magnitudinii și a tipului de defect asupra rezistenței și a rezistenței
capacitatea de susținere a structurilor.
Toate defectele sunt incizii naturale diferite
Forme geometrice - concentratori de stres de origine nemecanică.
Pentru a evalua efectul defectelor de sudură asupra caracteristicilor de performanță ale îmbinărilor sudate
Este necesar să existe date privind sensibilitatea metalului de sudură la
defecte. Sensibilitatea la defecte este înțeleasă ca grad de reducere
caracteristicile mecanice ale sudurii în zona defectului în comparație cu
defecte fără cusătură. Distingeți între sensibilitatea statică și variabilă
loturile. La sarcini statice pentru criteriul de sensibilitate la defect
ia puterea de conectare cu un defect în raport cu defect-free
conexiuni. La sarcini variabile, criteriul sensibilității compușilor la
defectele sunt coeficienții efectivi de concentrare K - raportul
limitele de rezistență a îmbinărilor sudate fără defecte și cu defecte predeterminate.
Una dintre metodele de evaluare a sensibilității îmbinărilor sudate la defectele din
Încărcările statice pot fi numite un test de tracțiune statică a sudatelor
la îmbinările fără îmbinare cu eșecul rădăcinii sudurii obținute în timpul sudării
fără un spațiu între marginile îmbinate.
Dacă rezistența aderenței (P / F0) la
studiu specificat cu o creștere
adâncime
lipsa de fuziune
se schimbă
proporțional cu reducerea lucrătorului
secțiune a îmbinării cap la cap, atunci
metal
cusătură
nu
sensibil
la
defectele în timpul încărcărilor statice
(Figura 8.1, linia dreaptă). În acest caz, defectul
Ar trebui să fie considerat un factor,
reducerea secțiunii transversale a piesei la
valoare
proratat
corespunzând adâncimii eșecului.
Sensibil la defecte cu
încărcăturile statice trebuie luate în considerare
sudate
compus
la
din care
rezistența metalului de sudură cu non-fisură
scade
în mod disproporționat
schimbați adâncimea eșecului (Figura 8.1,
curba). În
În acest caz,
Ar trebui să fie considerat un factor,
reducerea secțiunii cusăturii și cum
concentrator
stres.
Sensibilitatea conexiunilor va fi de asemenea
depinde de
de la
raport
între
rezistența metalului de sudură și de bază
metal.
1000
P
P
750
500
250
0
10 20 30 40 50 60 70 80
%
Adâncimea eșecului
Fig. 8.1. Dependența forței sudate la cap
îmbinările de la penetrarea rădăcinii articulației atunci când sunt întinse
Această metodă de evaluare a sensibilității
metalul de sudură este recomandat pentru sudare
construcții de tip grindă, tip tija,
lucrează într-o stare statică
încărcare. Trebuie remarcat faptul că sudat
insensibile
sub încărcare statică,
sensibile la sarcinile variabile.
INCOMPLETE FLOORING (NEPROVARY) în articulațiile cap la cap
se întâlnesc în mijlocul secțiunii transversale atunci când se sudizează cu două fețe sau la rădăcina sudurii
sudare pe o singură parte, atât fără căptușeală, cât și pe căptușeala de formare, datorită
se potrivesc neuniform.
În îmbinările sudate care nu sunt susceptibile la defecțiuni în timpul funcționării statice
Slăbirea secțiunii transversale a articulației poate fi compensată prin convexitate
cusătură. De exemplu, convexitatea cusăturii în îmbinările țevilor din oțel cu conținut redus de carbon cu
fisura inelară de-a lungul întregii lungimi la rădăcina articulației sub sarcini statice
compensa complet pentru slăbirea secțiunii transversale, creată de eșecul de 20% din
grosimea peretelui țevii.
Articulațiile sudate care nu sunt susceptibile la defecțiuni în timpul funcționării statice
încărcăturile pot reduce rezistența statică la sudarea cu mai multe straturi
temperaturi scăzute (-60 la 70 ° C). Acest lucru se datorează reîncălzirii, care
creează deformarea termoplastică locală și îmbătrânirea metalului. În locuri
lipsa de plasticitate reduce plasticitatea - fragilitate, ceea ce duce la o ascutire
reducerea forței. La proiectarea structurilor care funcționează sub
sarcini variabile, este necesar să se țină cont de sensibilitatea diferită
conexiunile la defecte în funcție de tehnologia de sudare, proprietățile principalelor și
metale de umplere (tabelul 8.1).
Dacă defecțiunea este localizată în câmpul de solicitare rezistentă la întindere, atunci
Limita de anduranță poate fi redusă de 2 ori în comparație cu limita
Rezistența îmbinărilor cap la cap cu o disproporție situată în
câmp de stres compresiv. Deoarece semnul și amploarea reziduului
subliniază în orice punct al cusăturii este destul de dificil, se sugerează
Prezența unui defect în zona celei mai mari solicitări de tracțiune.
Apariția porilor este cel mai probabil în îmbinările sudate din aluminiu, titan
aliaje. Porii pot fi sub formă de sfere, forme tubulare, pentru care este tipic
oțeluri de carbon, sau nu au forma geometrică corectă, dacă acestea
sunt însoțite de incluziuni de oxid.
Localizarea porilor în cusătura de sudură (Figura 8.2) depinde în mod semnificativ de
metalice sudate și tehnologii de sudare. Există porozități individuale
(distanța dintre pori este mai mare de trei diametre ale celui mai mare por), porozitatea în
sub forma unui lanț de pori (distanța dintre pori este mai mică de trei diametre dintre cele mai mari
pori), acumulări de pori neprelucrați și pori fuzionați.
incomplet
complet
naufragiere
grabă
naufragiere
naufragiere
căptușită
metal
Fig. 8.2. Punctele de concentrație a porilor în suduri
Atunci când se evaluează efectul porozității asupra proprietăților mecanice ale îmbinărilor sudate
Este necesar să se cunoască sensibilitatea metalului de sudură la defectele din zona de îmbinare,
Coeficienții teoretici ai porilor concentrației de stres Kp și teoreticieni
coeficientul de concentrare a formei cusăturii Kf. Pentru porii sferici (unitari)
nu ajungând la suprafață, Kn = 2,05. Pentru coardele porilor incorecte
forma geometrica a Kn = 3-6.
2b
ρ
kp
4
ρ
2b
3.0
2.0
1.0
0
10
20
30
40
50
60
Fig. 8.3. Dependența Kf de parametrii cusăturii
70
80
b / ρ
Coeficient de concentrare teoretică
Forma cusăturii Kf depinde de geometria cusăturii.
Cea mai mică concentrație de tensiuni
au suduri de cap, dacă sunt disponibile
armare și sudură la
întindere Kf = 1,5 - 1,6.
Tehnologia de sudare și grosimea metalului
Influența principală asupra valorii
raza de conjugare ρ între câștig
(plutitoare) și suprafața principală
metal (figura 8.3). Lățimea cusăturii 2b și înălțimea
convexitatea schimbă Kf într-o măsură mai mică.
Atunci când se evaluează efectul porozității asupra rezistenței structurilor sudate
sarcini variabile, factorul determinant ar trebui să fie concentrația,
cauzate de geometria cusăturii. În cazul în care fφ> Kn. porozitatea nu reduce transportatorul
capacitatea de construcție.
Dacă în articulațiile cap la cap este evacuată complet convexitatea cusăturii (Kf = 1), atunci
Chiar și cele mai mici pori sferice determină o scădere a
Rezistența la compuși, care, în funcție de porozitate, se poate forma
35 - 60%.
În cazul încărcărilor statice, se manifestă efectul porozității asupra rezistenței
mult mai puțin decât în sarcini de vibrații. În fund
compuși din oțeluri cu conținut redus de carbon sau austenitic fără convexitate
porozitate, slăbind secțiunea transversală a sudurii la 7% (la zona principală
metal), puterea nu scade. În oțelurile cu rezistență ridicată, reducerea rezistenței nu este
se observă atunci când există o porozitate de 5%.
SHIFT OFFSET ÎN JOBURI
Pentru extinderea axială a îmbinărilor sudate sudate cu deplasarea marginilor (Fig.
8.4) solicitările din interfața dintre metalul de bază și metalul de sudură pot
depășesc în mod semnificativ valoarea nominală ca urmare a apariției
moment de încovoiere de la aplicarea și creșterea forței excentrice
coeficientul teoretic de concentrare al formei de sudură Kf. Acest lucru se datorează
reducerea razei de curbură în zona de legare sudată și de bază
metal (deplasarea muchiei 25-30%). Stresurile din zona de cuplare pot fi
calculate prin formula
max n
Δ *
n
s
Fig. 8.4. Decalarea muchiei în articulația cap la cap
P
- tensiunea nominală, determinată de
F0 la secțiunea transversală a metalului de bază din partea activă
eforturi.
Coeficient de concentrare teoretică
O îmbinare sudată sudată poate fi
este determinată din formula
α = Kf + Kcm,
unde Kcm = 1 + 3Δ - teoretic
coeficientul de concentrare al sudului cap la cap,
în funcție de deplasarea muchiilor; Δ = Δ * / s -
deplasarea relativă a marginilor.
Gradul de influență a deplasării marginilor asupra rezistenței îmbinărilor sudate depinde de
natura sarcinilor care acționează și sensibilitatea metalului de sudură la concentratori
stres. În cazul încărcărilor statice, deplasarea marginilor nu se face
un impact semnificativ asupra forței.
Pentru îmbinările din oțel cu conținut redus de carbon, cu o grosime de 10 mm, alinierea necorespunzătoare a marginilor
60% din grosimea plăcii nu a redus rezistența articulației, pentru îmbinarea aliajului
AMg6 de aceeași grosime, sensibil la concentratorii de defecte, scade
Forța se manifestă atunci când marginile sunt deplasate peste 30%. Când vibrați
Deplasarea marginilor reduce semnificativ rezistența articulației și
Reducerea staminei depinde direct de cantitatea de deplasare a muchiei și de
determinată teoretic
c
R
R0
Rc. R0
1
La cm
- rezistența articulației cap la cap cu deplasarea marginilor
și fără deplasarea marginilor, respectiv.
Trebuie remarcat faptul că în fabricarea structurilor sudate
Marginea de mers până la 10%, de regulă, are loc întotdeauna
Defectele, cum ar fi incluziunile, includ includerea zgurii, filmele de oxid,
includeri de tungsten. Cea mai mare influență asupra concentrației de stres
au incluziuni de oxid - proporțional cu impuritatea. Influența zgurii
incluziunile depind semnificativ de mărimea și cantitatea lor.
Concentrația de stres cauzată de incluziuni individuale sau de un grup nu este
formând o linie de zgură continuă (K = 1,5 - 1,6), este suprimată prin concentrare
stresul cauzat de forma cusăturii. În prezența unei linii continue de zgură, asta
este asociat cu o încălcare gravă a tehnologiei de sudare, K = 3,1.
Incluziile, ca și porii, încep să reducă rezistența cu un coeficient
concentrația formei cusăturii Kf = 1, ceea ce conduce la concluzia că influența principală asupra lui
Rezistența la oboseală a îmbinărilor sudate sudate cu incluziuni ale zgurii
formează o sudură la cap. Trebuie remarcat faptul că îmbinările cap la cap,
sudate pe căptușeala rămasă, reduc semnificativ rezistența prin
în comparație cu o cusătură obișnuită pe două fețe. Raportul efectiv
concentrația pentru astfel de compuși, indiferent de prezența defectelor, este de 2,5.
MULTUMESC PENTRU ATENȚIA DUMNEAVOASTRĂ
CE VOR ÎNTREBĂRILE?
Trimiteți-le prietenilor: