Конструктивно технологическому

Приведенные примеры показывают, что механически неоднородные соединения широко распространены в оболочковых конструкциях в связи с чем проблема их рационального конструктивно-технологического проектирования стоит в настоящее время наиболее остро.

Следует отметить, что при проектировании конструкции и их сварных соединений практически остались без внимания вопросы учета характера распределения механических свойств по объему разупрочнен-ных (мягких) участков (см. рис. 2.6). Достаточно подробно проработаны аспекты оптимального проектирования сварных соединений на примере рассмотрения простой условной схемы распределения свойств (в предположении об однородности свойств в мягких прослойках, см. рис. 2.6.а (1)). В связи с этим остаются открытыми вопросы конструктивно технологического проектирования сварных соединений оболочковых конструкций с более сложной картиной механической неоднородности.

Данные выражения могут быть использованы на стадии конструктивно-технологического проектирования механически неоднородных сварных соединений при выборе оптимальной геометрии разделки и режимов сварки.

Одной из основных задач конструктивно-технологического проектирования сварных соединений оболочковых конструкций, имеющих в своем составе мягкие прослойки, является обеспечение прочностных характеристик сварных соединений на уровне основного металла. При этом конструктивные формы стыковых швов должны отвечать требованиям технологии, т.е. допускать удобное выполнение сварочных операций, удовлетворительного формирования шва и т.п.

Важным этапом конструктивно-технологического проектирования сварных соединений оболочковых конструкций из высокопрочных сталей или сплавов является оптимальный выбор присадочного материала, обеспечивающий, с одной стороны, высокий уровень прочности сварного стыка, с другой стороны, достаточный запас деформационной способности сварных соединений.

Для решения данного вопроса на стадии конструктивно-технологического проектирования соединений оболочковых конструкций наиболее удобным является алгоритм оценки запаса пластичности материала, базирующийся на критерии В.Л. Колмогорова /128/. Согласно данному подходу, условие деформируемости металла без разрушения за период

4. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ДЛЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

Наличие "диапазона равнопрочности" [0, кр] толстостенных оболочек, ослабленных мягкими (разу прочненными) продольными участка-ми, основному металлу создает широкие возможности для конструктивно-технологического проектирования рассматриваемых конструкций ответственного назначения и выбора оптимальной технологии изготовления их сварных соединений.

4.7. О некоторых особенностях конструктивно-технологического проектирования сварных соединений толстостенных оболочек

Как отмечалось в разделе 3.10 настоящей работы, основным моментом на стадии конструктивно-технологического проектирования сварных соединений оболочковых конструкций, требующим тщательной инженерной проработки, является рациональный выбор разделки под сварку и присадочного материала. Эти вопросы приобретают особую актуальность, когда технология изготовления оболочковых конструкций предопределяет использование в качестве присадочных материалов менее прочные, чем основной металл, но более пластичные присадочные проволоки.

Не останавливаясь подробно на основных аспектах конструктивно-технологического проектирования сварных соединений толстостенных конструкций (они мало чем отличаются от тонкостенных), отметим, что выбор оптимальной геометрии разделки (например, относительной величины зазора Кр) может быть осуществлен с использованием соотношений (4.29), (4.55), (4.67), (4.74) — (4.76) по известным значениям угла скоса кромок ф и степени механической неоднородности Кв. При этом, если имеется неравномерность в распределении механических свойств по объему мягкой прослойки, то необходимо полученные значения Кр скорректировать в соответствии с рекомендациями, получен-ньши в разделе 3,8 (см, выражение (3.90)).

2.2. Основные представления о работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Существующие методы оценки их несущей способности и требования к конструктивно-технологическому проектированию

При разработке рекомендаций по конструктивно-технологическому проектированию сварных соединений оболочковых конструкций необходимо иметь в виду следующие моменты Во-первых, специфика на-груженности оболочковых конструкций такова, что материал оболочки и их соединения работают в условиях двухосного нагружения. При этом соотношение напряжений в стенке оболочки п = <3% I <3\ определяется типом и геометрической формой оболочковой конструкции и ее нагруже-нисм в процессе эксплуатации (см. рис. 2.1). С другой стороны, особенности технологического процесса сварки рассматриваемых конструкций из различных материалов (высокопрочных сталей и сплавов, термоупрочненных и нагартованных сталей и сплавов, теплоустойчивых сталей и т.п.) способствуют появлению механической неоднородности в их сварных соединениях. Так, например, при сварке конструкций из высокопрочных сталей и сплавов для обеспечения технологической прочности сварных швов, как правило, используются более пластичные, но менее прочные чем основной металл присадочные проволоки /125/. При этом менее прочный сварной шов, который выступает в данном случае в качестве мягкой прослойки, является наиболее слабым звеном оболочковых конструкций и лимитирует их Hec>m\K> способность в целом. При сварке оболочковых конструкций из нагартованных или термоупроч-нснных материалов в качестве мягкой прослойки выступают разупроч-ненные участки в зоне термического влияния, геометрическая форма которых (наклонная шевронная или прямая) определяется типом разделки кромок под сварку. Сварные стыки оболочковых конструкций, выполненных из термоупрочненных сталей, как правило, изготовляют с применением облицовки одной либо обеих свариваемых кромок. Металл облицовочного слоя содержит необходимые карбидообразующие элементы, связывающие углерод и уменьшающие, тем самым, вероятность образования в околошовной зоне малопластичных структур. В общем случае соотношение прочностных характеристик основного металла, металла шва и облицовочного слоя может быть самым различ-

2.2. Основные представления о работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Существующие методы оценки их несущей способности и требования к конструктивно-технологическому проектированию .... 79

При разработке рекомендаций по конструктивно-технологическому проектированию сварных соединений оболочковых конструкций необходимо иметь в виду следующие моменты. Во-первых, специфика на-груженности оболочковых конструкций такова, что материал оболочки и их соединения работают в условиях двухосного нагр>?кения. При этом соотношение напряжений в стенке оболочки п = с?2 / dj определяется типом и геометрической формой оболочковой конструкции и ее нагруже-нием в процессе эксплуатации (см. рис. 2.1). С другой стороны, особенности технологического процесса сварки рассматриваемых конструкций из различных материалов (высокопрочных сталей и сплавов, термоуп-рочненных и нагартованных сталей и сплавов, теплоустойчивых сталей и т.п.) способствуют появлению механической неоднородности в их сварных соединениях. Так, например, при сварке конструкций из высокопрочных сталей и сплавов для обеспечения технологической прочности сварных швов, как правило, используются более пластичные, но менее прочные чем основной металл присадочные проволоки /125/. При этом менее прочный сварной шов, который выступает в данном случае в качестве мягкой прослойки, является наиболее слабым звеном оболочковых конструкций и лимитирует их неслтцую способность в целом. При сварке оболочковых конструкций из нагартованных или термоупроч-ненных материалов в качестве мягкой прослойки выступают разупроч-ненные участки в зоне термического влияния, геометрическая форма которых (наклонная шевронная или прямая) определяется типом разделки кромок под сварку. Сварные стыки оболочковых конструкций, выполненных из термоупрочненных сталей, как правило, изготовляют с применением облицовки одной либо обеих свариваемых кромок. Металл облицовочного слоя содержит необходимые карбидообразующие элементы, связывающие углерод и уменьшающие, тем самым, вероятность образования в околошовной зоне малопластичных структур. В общем случае соотношение прочностных характеристик основного металла, металла шва и облицовочного слоя может быть самым различ-

2.2. Основные представления о работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Существующие методы оценки их несущей способности и требования к конструктивно-технологическому проектированию .... 79

комплектование групп изделий по конструктивно-технологическому подобию с целью разработки типовых и групповых технологических процессов, а также адресование изделий к ранее разработанным технологическим процессам;

В дальнейшем детали вручную или на ЭВМ группируют по их конструктивно-технологическому подобию для разработки типовых или групповых технологических процессов, характеризующихся либо общностью маршрута обработки для однотипных деталей (одинаковым составом технологических операций), либо универсализацией средств технологического оснащения для деталей различных типов.

лирование состава технологического оборудования; группирование деталей по технологическим переделам (литье, ковка, холодная штамповка, термообработка, сварка, металлообработка, сборка); разработка на средствах ЭВМ перспективной технологии по переделам; оценка технологичности мощностей; расчет оптимального плана производства; оценка технико-экономического уровня производства; группирование деталей по конструктивно-технологическому подобию (общие элементы, формы, виды обработки); проектирование групповой технологии; выбор оборудования (в том числе с ЧПУ и оборудования гибких производственных систем); разработка маршрутной технологии; использование возможностей гибких производственных систем с манипуляторами и роботизированными участками; расчет на средствах ЭВМ режимов обработки; нормирование по времени и выработке; проектирование, изготовление, освоение стандартных и специальных видов средств технологического оснащения. В процессе эксплуатации изготовленного оборудования систем АЛ при

На предприятиях, выпускающих большую номенклатуру изделий, ее укрупняют путем объединения разных наименований изделий в группы по конструктивно-технологическому подобию и приведения каждой группы к одному базовому изделию — представителю.

4) выдать рекомендации по конструктивно-технологическому проектированию соединений, выполненных сваркой трением.

Эти данные убедительно подтверждают необходимость дальнейшего форсированного проведения работ по конструктивно-технологическому совершенствованию изделий.