Прочности существенно

При применении лазерной сварки прочность сварных соединений (ширина шва составляет несколько миллиметров) достигает уровня прочности свариваемого материала. Осуществляется автоматическая лазерная сварка кузовов автомобилей, сварка листов титана и алюминия на судостроительных верфях, сварка газопроводов. На ПО ЗИЛ при помощи лазеров на СОа про-

Для пластичных материалов возможна деформация в холодном состоянии (холодная сварка), при увеличении свариваемых сечений и повышении прочности свариваемого материала (сталь) для уменьшения усилий деформирования и повышения пластичности материала его предварительно подогревают (кузнечная сварка).

Прочность стыкового сварного шва, как правило, не уступает прочности свариваемого металла.

Около 80% прочности свариваемого материала (при растяжении)

к прочности свариваемого материала

Прочность сварного шва достигает 0,6—0,8 прочности свариваемого материала и зависит от типа сварного шва и качества сварки.

Контактный способ сварки или сварку под давлением применяют для соединения плоских заготовок небольшой толщины из органического стекла, винипласта, полистирола, полиэтилена, целлулоида, а также при изготовлении сварных труб. При этом прочность полученного соединения почти достигает прочности свариваемого материала. Обработку заготовок можно производить через 3— 4 ч после окончания сварки.

Контактный способ сварки, или сварку под давлением, применяют для соединения плоских заготовок небольшой толщины из органического стекла, винипласта, полистирола, полиэтилена, целлулоида, а также при изготовлении сварных труб. При этом прочность полученного соединения почти достигает прочности свариваемого материала. Обработку заготовок можно производить через 3—4 ч после окончания сварки.

Прочность шва зависит от тщательности его выполнения. По данным зарубежной печати, в отдельных случаях швы, тщательно провариваемые квалифицированными сварщиками, могут иметь прочность, равную 90% прочности соединяемого материала; напротив, прочность швов, выполняемых сварщиками низкой квалификации и менее тщательно, может составлять только 50% прочности свариваемого материала. Прочность Х-образных швов обычно несколько ниже, чем V-образных.

К сварке давлением без нагрева относится холодная сварка, сварка взрывом, магнитно-импульсная сварка. Для этих способов характерно высокое давление на детали в зоне соединения, в несколько раз превышающее предел текучести и даже предел прочности свариваемого металла при комнатной температуре, что обеспечивает совместное пластическое деформирование соединяемых поверхностей.

Для холодной сварки можно применять прокладки 7 из пластичного материала толщиной до 0,5 диаметра или толщины свариваемого материала (рис. 133, г). Такой способ получил название "холодная пайка". В качестве прокладок применяют алюминий, медь, олово, свинец. Прочность таких соединений не превышает 50 % прочности свариваемого материала.

В частности, в /76/ было установлено, что механические характеристики соединений с мягкой прослойкой у (относительное сужение), 8 (относительное удлинение), а, (предел текучести) и СТВ (предел прочности) существенно зависят от ее относительной толщины к -hit (рис.3.2). Последнее объясняется тем, что в пределах диапазона реальных размеров мягких прослоек проявляются специфические особенности их пластического деформирования, связанные с различной степенью контактного упрочнения прослоек. При относительно больших размерах мягких прослоек (к> ккл 1) эффект контактного упрочнения мягкого металла практически отсутствует, и механические характеристики соеди-

В частности, в /76/ было установлено, что механические характеристики соединений с мягкой прослойкой \/ (относительное сужение), 5 (относительное удлинение), стт (предел текучести) и ств (предел прочности) существенно зависят от ее относительной толщины к = h It (рис.3. 2). Последнее объясняется тем, что в пределах диапазона реальных размеров мягких прослоек проявляются специфические особенности их пластического деформирования, связанные с различной степенью контактного упрочнения прослоек. При относительно больших размерах мягких прослоек (к > кк а 1) эффект контактного упрочнения мягкого металла практически отсутствует, и механические характеристики соеди-

Влияние же температуры на интенсивность деформационного упрочнения, напряжение течения и предел прочности оказывается [18] прямо противоположным влиянию на предел текучести. Например, у металлов с ГЦК-решеткой интенсивность деформационного упрочнения (да/де) и предел прочности существенно возрастают с пони-

При наличии смешанного излома усталостные признаки наиболее устойчиво сохраняются в очаге разрушения, признаки нетипичного для усталости разрушения сначала появляются в зоне развитого разрушения. Следует иметь в виду, особенно при анализе эксплуатационных изломов, что в ряде материалов признаки преимущественно усталостного характера могут наблюдаться и в том случае, когда значение переменной составляющей (относительно предела выносливости) невелико, а значение статической составляющей (относительно предела длительной прочности) существенно. Например, в литейном никелевом сплаве ЖС6У при асимметричном переменном изгибе при 950°С изломы имели типично усталостное строение при следующих относительных значениях переменной и статической составляющих: cra = 0,45 aw, ат = 0,8—0,9 адл (сга — переменная составляющая, crm —• статическая составляющая, GW и адл — соответ-венно пределы выносливости и длительной прочности на 100-часовой базе). Лишь при сга<0,45аж при той же статической составляющей нагрузке в зоне развитого усталостного разрушения наблюдались небольшие по размерам участки со строением, характерным для высокотемпературного статического нагружения (рис. 116).

Проведенные расчеты показали, что как форма различных законов действующих напряжений, так и форма законов распределения пределов выносливости влияют на вероятность разрушения и статистический запас прочности существенно меньше, чем вариация (дисперсия) предела выносливости [6].

Величина запаса прочности существенно зависит от метода расчета; расчет, отражающий режим действующих нагрузок в соответствии с данными измерений в эксплуатационных условиях и основанный на статистических закономерностях, позволяет судить о прочности детали более правильно.

Иногда длительную прочность оценивают на основании результатов статических испытаний при кратковременном нагреве в течение т = 10 ... 30 мин до заданной температуры. На рис. 5.29 приведены типичные результаты таких испытаний (т = 20 мин) болтов с резьбой М10 из стали 4Х12Н8Г8МФБ. Видно, что даже при кратковременном нагреве предел прочности существенно снижается.

На практике часто возникает необходимость соединения деталей узлов из композиционных материалов между собой и с конструкциями, выполненными из металлов и сплавов. В этом случае задача сводится к обеспечению равнопрочности соединения с основным материалом. Соединение композиционного материала производится через матрицу, по прочности существенно уступающей волокнам. В месте соединения волокна претерпевают разрывы и для обеспечения прочности соединения необходимо использовать большие перекрытия. Отношение длины перекрытия к толщине материала обычно не менее 20.

На рис.7.6.8 показана зависимость ii от угла а при различных значениях тв / а'в . Для определения угла а, при котором достигается равнопрочность косого шва в случае одноосного растяжения полосы, необходимо в формуле (7.6.18) положить OIP равным временному сопротивлению основного металла. Уровень прочности существенно зависит от отношения тв/о'в (рис. 7.6.8), причем наблюдается как повышение, так и снижение прочности в соединениях с косыми швами. Такие же по характеру изменения прочности экспериментальные данные приведены в работе [336] применительно к искусственно выполненным соединениям стали через прослойку из свинца (рис.7.6.9). Высокая прочность, достигаемая при одноосном разрыве по нормали к плоскости соединения, в случае узкой прослойки свинца (к = 0,16, рис.7.6.9), уменьшается в 2 раза при угле а = 45°, так как прочность свинца на срез довольно низкая. Там же приводятся данные, когда при жесткой схеме нагружения прочность повышалась, несмотря на низкие значения тв/о'в . Объясняется это следующим образом.

Метод СНиП [299] применительно к конструкциям, воспринимающим многократно действующие нагрузки (105 циклов и более), предусматривает расчет на выносливость с учетом концентрации напряжений, условий нагружекия и уровня прочности стали. Влияние этих факторов на изменение предела выносливости наглядно иллюстрирует сопоставление двух сталей А и Б на рис. 14.3.1. В случае отсутствия концентрации напряжений (рис. 14.3.1,а) предел выносливости при пульсирующем цикле а0 для стали Б с большим пределом прочности существенно выше, чем для стали А. Но при наличии концентрации напряжений (рис. 14.3.1,б), в особенности при ее высоком уровне в соединении с

задача сводится к обеспечению равнопрочности соединения с основным материалом. Соединение композиционного материала производится через матрицу, по прочности существенно уступающей волокнам. В месте соединения волокна претерпевают разрывы, и для обеспечения прочности соединения необходимо использовать большие перекрытия. Отношение длины перекрытия к толщине материала обычно не менее 20.