Примеры и их решение. Методы повышения сопротивления усталости

Сварных соединений

Методы повышения сопротивления усталости

Повышение сопротивления усталости можно обеспечить, во-первых, снижением в сварных соединениях концентрации напряжений, а, во-вто-рых, благоприятным изменением поля остаточных напряжений. Минима- льную концентрацию напряжений стремятся обеспечить как за счет ра-ционального выбора видов соединений, методов и приемов сварки, так и путем устранения резких переходов от шва к основному металлу, механи-ческой зачисткой поверхности швов, электродуговой обработкой или на-несением покрытий.

Относительно сварных соединений низкоуглеродистых и низколеги-рованных сталей данные об эффективности разных видов обработки пред-ставлены в таблице 11.9[8]. Так, механическая зачистка швов дает повы-шение усталостной прочности в соединениях встык при r = -1, меньше –

при r = 0 и почти не повышает усталостную прочность лобовых и фланго-

вых швов.

Таблица 11.9 – Повышение предела выносливости сварных

соединений низкоуглеродистых и низколегированных сталей после

разных видов обработки, %

Вид обработки	Соединение	Прикрепление конструктивных и связующих элементов
стыко - вое	с лобо-выми швами	с флан -говыми швами
Механическая зачистка швов	60...90 20...95	20 5...25	- 0...10	- 0...30
Электродуговая обработка швов	35...90 35...280	-	-	60...80 10...30
Высокий отпуск	30...70	-	30	90...26 0
Предварительное статическое нагружение	50 -	-	-	-
Поверхностное упрочнение	80...105 35...55	40...100	20...40	255 25...75
Точечный и местный нагрев	-	-	- 80...105	65 45...200
Точечный и линейный пластический обжим	40	-	- 70...90	110 -
Импульсная обработка (взрыв)	-	-	-	75...120 45...125
Ультразвуковая ударная обработка	85 40...60	-	-	-

Примечание. В числителе приведены данные при r = -1, в знамена-теле – при r = 0.

Электродуговая обработка швов более эффективна для стыковых швов и менее – для угловых. Методы устранения и перераспределения ос-таточных напряжений разнообразны. Высокий отпуск является наиболее универсальным способом снятия остаточных напряжений.

Пример 1 . Определить коэффициент запаса вала, в опасном се -

чении которого действуют циклические изгибающие и крутящие моменты ; . Опасное сечение совпадает с переходом от диаметра D = 60 мм к d = 40 мм. Радиус галтели r = 4 мм.

Материал вала – сталь 30 с такими характеристиками прочности:

σ_В = 500 МПа; σ_-1 = 216 МПа; τ_-1 = 128 МПа.

Дата добавления: 2014-11-16