Главная Распределение усилий в сварных соединениях 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 47 Механические свойства соединений сплава ВТ15 после сварки и упрочняющей термической обработки
Примечание. В числителе приведены механические свойства металла шва после сварки; в знаменателе - после термической обработки; 500 °С, 5 ч, в воду. Прочность и пластичность соединений при различных методах сварки и пайки. В зависимости от схемы нагружения нахлесточные соединения,.выполненные контактной точечной сваркой, работают на срез (растяжение) и отрыв. Обычно в конструкциях наблюдается совместное действие отрыва и среза и для определения прочности сварной точки целесообразно проводить испытания в условиях, близких к реальной схеме нагружения (рис. 15). При определении нормативных разрушающих усилий, приходящихся на одну сварную точку, исходят из разрушающих усилий среза сварной точки в связи с тем, что при этом виде нагружения имеется наибольшее число результатов испытаний, а само осуществление таких испытаний является предельно простым. Разрушающее усилие, приходящееся на одну сварную точку, зависит от диаметра литого ядра сварной точки. В табл. 48 приведены установленные практикой минимальные разрушающие усилия среза на сварную точку для различных металлов при номинальных размерах литого ядра для каждой толщины [22]. Разрушающие усилия при отрыве точечных соединений, которые могут быть повышены введением клея [7], намного меньше, чем при срезе. Изменение угла ф приложения нагрузки (рис. 15, в) соответствует приложению к сварной точке двух составляющих нагрузки Р, которая является равнодействующей усилий среза Рср = Р cos ф и отрыва Роур = Р sin ф, где Р(.р - срезывающее усилие точки при ф = 90°; Ртр - разрушающее усилие при чистом отрыве. Зависимость разрушающего усилия Р от угла ф приложения нагрузки имеет одинаковый характер для различных материалов. Наблюдается резкое снижение прочности точки при дополнении усилий среза незначительными усилиями отрыва, в результате чего разрушающие усилия оказываются меньшими, чем разрушающие усилия при чистом срезе. В табл. 49-52 приведены некоторые основные сведения по прочности соединений при контактной сварке. Рис. 15. Схема испытаний точечных сварных соединений: о - срез; б - отрыв; в - совместное действие среза и отрыва 48. Минимальные разрушающие усилия на одну сварную точку при статическом срезе, кгс
В связи с изменением пластических свойств металла при повышенных температурах у многих сварных точечных соединений увеличивается прочность при работе в условиях отрыва. 49. Минимальная разрушающая нагрузка при статическом срезе на одну точку, кгс 50. Минимальная разрушающая нагрузка при статическом отрыве на одну точку, кгс Толщина свариваемых материалов, мм 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 2.5 3,0 4,0 6.0 8,0 -1-0,5 0,8 -1- 1,0 - 1,2 -- 1,5 -2,0 2,5 3,0 4,0 4- 6.0 + 8,0 Материал to pa < 70 135 160 210 300 420 7}0 1200 70 140 165 215 325 460 750 1260 ЗПОО 3500 50 100 140 180 250 380 600 850 45 90 120 140 170 95 116 225 300 325 415 710 126! 2.50 325 375 500 800 100 140 270 350 400 550 850 Толщина, мм га О. П < S as н Материал 0,8 + 1,0 --1,2 + 1,5 + 2,0 2,5 3,0 + 4,0 - 0,8 1.0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 5 6,5 7,5 8,0 9,0 12,0
Повысить прочность соединения при точечной и шовной сварке удается введением клея, который после полимеризации вместе с точкой или сварным швом делает область соединения более монолитной, лучше сопротивляющейся изгибу (табл. 53). В ультразвуковых неразъемных соединениях металлов разрушающая нагрузка на точку при срезе зависит от продолжительности пропускания ультразвука, что объясняется увеличением площади схватывания (табл. 54). Аналогичные результаты наблюдаются прн сварке алюминия. Прочность точек увеличивается при увеличении усилия слатия в определенных пределах. Например, при сварке алюминия толщиной 0,3 + 0,3 мм увеличение усилия сжатия с 5 до 100 кгс повышает разрушающую нагрузку при срезе точки с 10 до 30 кгс. При сварке взрывом предел прочности соединений при срезе сталей 12Х18Н9Т и СтЗ равен 5.4-5.7 кгс/мм, стали 12Х18Н9Т и меди - МЗ - 16,8 кгс/мм*, Средняя разрушающая нагрузка на точку (в кгс) при статическом отоыве в зависимости от температуры нагрева грыве
2. Средняя разрушающая нагрузка (в кгс) сварных одноточечных соединений из сплавов ОТ4 при 20° С и повышенной температуре 53, Прочность клеесварных соединений при срезе [7]
стали 12Х18Н9Т и алюминия АДН - 7,2 кгс/мм. При сварке технически чистых марок алюминия прочность сварного соединения на 30-35% выше прочности основного металла из-за пластической деформации. Для повышения пластичности рекомендуется термическая обработка при 200-220° С в течение 2 ч. При диффузионной сварке прочность соединений зависит от температуры, давления и времени выдержки (табл. 55 и 56). 54. Прочность точечных соединений меди толщиной 0,35x0,35 мм в зависимости от продолжительности пропускания ультразвука 55. Зависимость прочности сУр (в кгс/мм) сварного соединения из стали 50 от температуры и давления в процессе сварки (время сварки 5 мин) 56. Зависимость прочности а (в кгс/мм) соединения от продолжительности сварки
При сварке трением одноименных и разноименных материалов может быть получена высокая прочность в сочетании с вполне удовлетворительными пластическими свойствами [3] (табл. 57-59). 57. Механические свойства стальных соединений
При электронно-лучевой сварке высокие прочностные и пластические свойства достигаются при использовании вакуума, возникновении дегазации и рафинирования металла. Ударная вязкость шва на стали 16ГНМА толш,иной И5 мм после сварки не ниже, чем у основного термически обработанного металла, а после нормализации и отпуска - в 1,5 раза больше, чем у основного металла (табл. 60) [9]. Ударная вязкость околошовнойзоны такая же, как у основного металла. При пайке прочность соединений зависит от свойств основного и присадочного металла, флюсов, технологии процесса пайки. 68. Характеристики сечений соединения из сталей Р18 + 46, полученной стыковой влектросваркой (числитель) и сварной трением (знаменатель)
Б9. Свойства металла зоны термического влияния соединений из аустеннтных сталей с перлитными, выполненных сваркой трением
Прочность паяных стыковых швов зависит от зазора и в некоторой степени от площади спая. Когда прочность основного металла превышает прочность припоя, наилучшие результаты достигаются при минимальном зазоре, однако при полном заполнении шва припоем. Уменьшение зазора, приводящее к смыканию контактируемых плоскостей, препятствует растеканию припоя, в результате чего понижается прочность соединения. Например, прочность соединений из армко-железа, паянных медью, следующим образом зависит от зазора (основной материал толщиной 5 мм, Ов - 34 кгс/мм): Зазор, мм...... 0,05 0,15 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0 1,5 3,0 0 , КГС/ЫМ2...... 34 34 34 33 32,5 32 31 28 25 В табл. 61-63 приведены данные по механическим свойствам паяных соеди-нений. 60. Механические свойства ..гигл\ сварных соединений стали 16ГНМА Состояние материала Основной металл {нормализация и отпуск) ......... Шов-. после сварки . . после отпуска . . после нормализации и отпуска . . кгс/мм 81. Предел прочности на срез (в кгс/мм ) паяных соединений при повышенных температурах
62. Предел прочности на срез (в кгс/ммП соединений, паянных серебряными припоями
63. предел прочности на срез (в кгс/мм) соединений, паянных оловянно-свинцовым припоем ПОС 4U
при толщине гальванопокрытии 6-9 мкм (таол. т]. .----- --п ~1 \ i - та а, та ° а, О) X с а О) со прочность паяного шва из сплава OT4 для различных покрытий, кгс/мм2 8,5-9.6 7,9-9,7 8,7-10.2 9,3-16 10.4-17,3 11-17,7 12-18 12-18 18-19 18-21 15-20 16-20 Cu-Nl-Cu 9.2-10.3 9.5-13.1 9.7-14,4 11,2-17.5 12,6-18,7 14-19,2 15-20 16-21 23-28 21-32 24-29 23-32 Cu-(Co-N i)-Cu 9.8-11,2 9,8-14,8 10,3-15.7 12,7-18,9 14.2-19,1 14,7-19,8 15-20 17-22 37-40 37-41 48-53 55-63 о. . Ё S 03 шва нз 950 950 960 960 960 960 970 970 980 990 1000 Прочность паяного сплава OT4 для различных покрытий, КГС/ММ2 18-21 19-22 26-28 25-26 22-23 20-21 26-29 20-23 20-21 19-20 15-16 Cn-Nl-Си Си-(Со- N1)-Си 29-33 27-29 38-42 30-31 28-29 25-27 40-43 28-29 25-28 25-27 20-21 42-51 37-40 67-75 40-53 36-38 30-32 65-69 31-33 26-30 25-29 20-21 |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |