Механическую прочность

Таким образом, сварные соединения разнородных сталей имеют значительную химическую, структурную и механическую неоднородность. При многослойной сварке разнородных сталей может наблюдаться химическая неоднородность металла шва. т. с. неодинаковый химический состав металла различных слоев шва. Химический состав каждого слоя шва определяется долями участия наплавленного у,, и проплавленного основного металла Yoi и То2 со стороны каждой из свариваемых сталей.

Существенную механическую неоднородность при свар-ке различных сталей и сплавов вносит также применение присадочного металла с более низкими или, наоборот, более высокими, чему основного металла, механическими характеристиками (ат и ав). Наши исследования показали, что металл стыковых швов при сварке высокопрочных титановых сплавов ВТ6, ВТ14, ВТ-20, ВТ22, ОТ4 и др., выполненных любой из существующих сварочных проволок, по прочности в 1,2-1,8 раза уступает основному металлу/4/. Последнее связано с трудностями получения высокопрочной сварочной проволоки (прутков) из титановых сплавов методом горячего волочения.

Нами в работе /9/ была проанализирована технология изготовления оболочковых конструкций из различных сталей и сплавов для всех отраслей промышленности и показано, что в подавляющем большинстве случаев сварные стыки имеют механическую неоднородность с разницей прочностных и пластических характеристик металла по различным участкам в 1,2-2 раза. В этой же работе были заложены принципы проектирования оболочковых конструкций с учетом фактора механической неоднородности.

Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с угловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляющих. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами.

ненных однородными сварными соединениями. Они не учитывают часто встречающуюся на практике механическую неоднородность сварных соединений оболочковых конструкций, что существенно сужает область их использования. Оценка же прочности рассматриваемых оболочковых конструкций с механически неоднородными соединениями, проведенная по данным методикам расчета, исходя из значении свойств наиболее слабого звена (т.е. мягкой прослойки), является существенно заниженной.

Использование паяных образцов-моделей для исследования особенностей напряженно-деформированного состояния механически неоднородных сварных соединений оболочковых конструкций имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с испытаниями реальных сварных соединений. Это связано, в первую очередь, с тем, что паяные образцы позволяют более четко выявить характерные параметры неоднородных сварных соединений (геометрическую форму мягких прослоек, механическую неоднородность) и при варьировании этих величин проследить за изменением напряженно-деформированного состояния мягких прослоек. При этом устраняется влияние многих сопутствующих случайных факторов, имеющих место в реальных соединениях, затеняющих закономерности изменения напряженно-деформированного состояния в процессе в процессе варьирования конструктивно-геометрических параметров соединений.

Существенную механическую неоднородность при свар-ке различных сталей и сплавов вносит также применение присадочного металла с более низкими или, наоборот, более высокими, чему основного металла, механическими характеристиками (ат и ав). Наши исследования показали, что металл стыковых швов при сварке высокопрочных титановых сплавов ВТ6, ВТ14, ВТ-20, ВТ22, ОТ4 и др., выполненных любойиз существующих сварочных проволок, по прочности в 1,2-1,8 раза уступает основному металлу /4/. Последнее связано с трудностями получения высокопрочной сварочной проволоки (прутков) из титановых сплавов методом горячего волочения.

Нами в работе /9/ была проанализирована технология изготовления оболочковых конструкций из различных сталей и сплавов для всех отраслей промышленности и показано, что в подавляющем большинстве случаев сварные стыки имеют механическую неоднородность с разницей прочностных и пластических характеристик металла по различным участкам в 1,2-2 раза. В этой же работе были заложены принципы проектирования оболочковых конструкций с учетом фактора механической неоднородности.

Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с угловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляющих. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами.

ненных однородными сварными соединениями. Они не учитывают часто встречающуюся на практике механическую неоднородность сварных соединений оболочковых конструкций, что существенно сужает область их использования. Оценка же прочности рассматриваемых оболочковых конструкций с механически неоднородными соединениями, проведенная по данным методикам расчета, исходя из значений свойств наиболее слабого звена (т.е. мягкой прослойки), является существенно заниженной.

ливают ту или иную механическую неоднородность. На этом ри-

Микросварку давлением осуществляют при температурах, при которых образуется эвтектика соединяемых пар—металла про-водпика и металлической пленки диэлектрика. Соединение возникает за счет межатомных сил связи па тех участках, где вследствие выдавливания эвтектики образовался контакт ювепиль-ньтх поверхностей, либо на участке кристаллизации эвтектики. Однако эти способы сварки сильно деформируют проводник в зоне сварки, снижают механическую прочность соединения и дают соединение с высоким переходным сопротивлением. Поэтому в настоящее время для этих целей успешно применяют сварку плавлением, используя луч лазера.

К^ б у р ы м (марка Б) относятся угли с высшей теплотой сгорания во влажном беззольном состоянии Qaf = Q^.100/ /(100-Лг)<24 МДж/кг, Их характеризует большой выход летучих (l/daf = = 40-:-50 %), неспекающийся коксовый остаток и большая влажность, доходящая до 55—58 % у молодых и до 30 % у старых углей. По содержанию влаги в рабочей массе они подразделяются на группы: Б1 (»">40%), Б2 (НГ = ЗОЧ-40%) и БЗ (ИГ<30%). Угли Б1 — мягкие, молодые; угли Б2 и БЗ — плотные, более старые. Плотность бурых углей составляет 500—1300 кг/м3. Они легко теряют на воздухе влагу и механическую прочность, превращаясь при этом в мелочь, и обладают повышенной склонностью к самовозгоранию. Их пока используют главным образом как местное энергетическое топливо, поскольку из-за низкой теплоты сгорания (Q[=10-:-

Наконец сплав системы А1—Mg, так называемый магналий, представлен маркой АЛ8.' Сплав имеет высокую механическую прочность, но наименьшую, по сравнению с другими алюминиевыми литейными сплавами, хорошей плотностью, высокими антикоррозионными свойствами, но в отношении технологических качеств (литейных свойств) он уступает другим сплавам (это видно, если учесть положение этого сплава Б системе Al-:-Mg, рис. 420).

Вулканизацию — завершающую операцию при изготовлении резиновых деталей — проводят в специальных камерах (вулканизаторах) при температуре 120—150°С в атмосфере насыщенного водяного пара при небольшом давлении. В процессе вулканизации происходит химическая реакция серы и каучука, в результате которой линейная структура молекул каучука превращается в сетчатую, что уменьшает пластичность, повышает стойкость к действию органических растворителей, увеличивает механическую прочность.

Адсорбер представляет собой емкость с подсоединительными патрубками, объем которой заполняется поверхностно-активным веществом — адсорбентом. Адсорбенты помимо высокой поглощающей способности должны иметь стабильные характеристики при изменении температуры окружающей среды, эффективную десорбцию (освобождение от накопленных паров) и стабильность при многократном повторении циклов адсорбция-десорбция, невосприимчивость к атмосферной влаге, высокую механическую прочность во избежание их истирания в процессе эксплуатации автомобиля. Из большого числа углеродных и синтетических адсорбентов наиболее приемлемым для использования на автомобиле является активированный уголь ЛГ-3, получаемый из каменного угля и полукокса.

Добавление марганца или магния в алюминиевомедный сплав улучшает его механическую прочность, а также коррозионную устойчивость. Сплавы типа магналий, содержащие от 4 до 12% Mg и до 1% Мп и иногда 0,1% Ti, обладают хорошей коррозионной стойкостью и механическими свойствами, близкими к дюралюминию. Сплавы, содержащие более 5% Mg, склонны к межкриеталлитной коррозии под напряжением.

Сплавы магния. Легирование магния некоторыми элементами значительно повышает его коррозионную стойкость и жаростойкость, улучшает механическую прочность, а также технологические свойства. Так, сплавы, содержащие алюминий (до 10%), пассивируются значительно лучше, чем магний; так же влияет и присадка цинка (до 3%). Наиболее эффективной присадкой является марганец, введение которого в магний достаточно в пределах от 1,3 до 1,5%. Его положительное влияние объясняют повышением перенапряжения водорода и образованием пленки из гидратированной окиси марганца. При добавке марганца в сплав Mg—А1, максимум коррозионной стойкости достигается при содержании 0,5% Мп.

Грунтовая масса, наносимая на поверхность металла до ума-лнрования, служит промежуточным слоем, с которым реагируют примеси, находящиеся в металле. Примеси кремния также считаются вредными, так как они снижают прочность сцепления и уменьшают механическую прочность эмалевого покрытия '. Од-

Требуемый размер пор готового изделия достигается в ре-!ультате применения шамота (или другого наполнителя) с зернами строго определенной величины. Связующее вещество ---глина — должно придать массе формовочные свойства, а после обжига прочно связывать зерна шамота для получения изделия, имеющего требуемую механическую прочность. Для увеличения пористости в состав шихты в некоторых случаях вводят 2—(>% древесных опилок.

3) вещества, которые придают изделиям механическую прочность, твердость, теплостойкость и другие специальные свойства. Эти вещества называют наполнителями; в качестве наполнителей берут древесную муку, измельченный асбест, стеклянное волокно, ткань, графит, асбест и другие минеральные вещества;

В зависимости от состава, всем высокомолекулярным синтетическим материалам присущи свойства, выгодно отличающие их от металлов и от силикатных материалов. К числу этих свойств относятся: простота изготовления деталей и аппаратов сложных конструкций, высокая устойчивость в агрессивных средах, низкая плотность изделий (не превышающая 1,8 Мг/м3, a в большинстве случаев равная 1,0—1,3 Мг/м3); возможность в широких пределах изменять механическую прочность для статических и динамических нагрузок; как правило, высокая стойкость к истирающим усилиям; хорошие диэлектрические и теплоизоляционные свойства; высокие клеящие свойства некоторых полимеров (позволяющие использовать их для изготовления клеев и замазок); уплотнительные и герметизирующие 'Свойства отдельных полимеров; способность поглощать и гасить вибрации; способность образовывать чрезвычайно тонкие пленки.