Выносливости основного

и т.д. В связи с этим возникло понятие циклической прочности деталей; В этом понимании предел выносливости далеко 'отходит от первоначального понятия как характеристики материала, хотя предел выносливости, определенный на стандартную образ-' цах, по-прежнему приводят в числе основных прочностных показателей материала, '

Предел выносливости, определенный путем испытания стандартных лабораторных строго цилиндрических образцов малого диаметра, имеющих полированную поверхность, рассматривают как одну из механических характеристик данного материала.

Если изготовить из данного материала образцы, отличающиеся от стандартных формой, размерами и чистотой поверхности, и подвергнуть их испытаниям на выносливость, то определенный при этом предел выносливости будет более или менее значительно отличаться от найденного при испытаниях стандартных образцов. Осо-

Предел выносливости, определенный путем испытания стандартных лабораторных строго цилиндрических образцов малого диаметра, имеющих полированную поверхность, рассматривают как одну из механических характеристик данного материала.

Если изготовить из данного материала образцы, отличающиеся от стандартных формой, размерами и шероховатостью поверхности, и подвергнуть их испытаниям на выносливость, то определенный при этом предел выносливости будет более или менее значительно отличаться от найденного при испытаниях стандартных образцов.

32. Предел выносливости, определенный на базе 2 • 10' циклов при испытании прессованных полос

дел выносливости, определенный ускоренным методом (оценка пре-

Искомый предел выносливости, определенный ускоренным методом по Локати (Ojfj), определяется абсциссой точки на кривой, соответствующей сумме относительных долговечностей, равной 1 (2«i/JV< = l) или другой наперед заданной величине от 1 до 5 (устанавливается на основе обобщения экспериментальных данных).

1. Ненагруженный образец устанавливают в машину и записывают начальные показатели. Затем осуществляют постепенное ступенчатое нагружение с перерывом в 5—10 мин до резких изменений в показаниях приборов. Это означает, что предел выносливости достигнут. Для его определения применяют графический метод (рис, 53). Предел выносливости, определенный указанным ускоренным методом, оказывается несколько выше определенного при длительных испытаниях

Медь имеет физический предел выносливости, достигаемый на большей базе нагружений, чем сталь. Например, предел выносливости, определенный на образцах диаметром 4 мм из отожженой (850 °С, 1 ч в вакууме) меди чистотой 99,95 % (ав = 241 МПа; а0,2=23 МПа; ф = 67 %) при частоте циклов нагружения 17,7 кГц, был достигнут только после 9,8-109 циклов нагружения [19]. Амплитуда деформации, соответствующая пределу выносливости, оказалась равной 3,8-10~4. В этом случае достижение физического предела выносливости связано с деформационным упрочнением материала, обусловливающим остановку развития усталостных трещин. Действительно, испытания в тех же условиях образцов, упрочненных растяжением на 15 %, показали, что предел выносливости не достигается для них даже на базе испытаний больше 1010 циклов нагружения.

32. Предел выносливости, определенный на базе 2 • 10' циклов при испытании прессованных полос

При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения. При сварке встык деталей, имеющих различную толщину, возникают остаточные напряжения, которые приводят к усилению коррозии. Для уменьшения напряжений желательно уравнивание толщины свариваемых деталей на участке шва. Необходимо избегать наложения швов в высоконапряженных зонах конструкции, так как остаточные сварные напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями, вызывают опасность коррозионного растрескивания. Рекомендуется не деформировать металл около сварных швов, заклепок, отверстий под болты. Механическая обработка швов фрезой, резцом или абразивным кругом обеспечивает плавное сопряжение шва и основного металла и этим способствует уменьшению концентрации напряжений в соединении и повышению его коррозионно-механической прочности. Особенно эффективна механическая обработка стыковых соединений, предел выносливости которых после обработки шва растет на 40—60 %, а иногда достигает уровня предела выносливости основного металла. Стыковые соединения по сравнению с другими видами сварных соединений характеризуются минимальной концентрацией напряжений и наибольшей усталостной прочностью. Повышения усталостной проч-

Отжиг сварных соединений вели при 750°С в течение 1 ч в вакууме. Как видно из табл. 28, пределы выносливости отожженных сварных соединений достаточно высоки и составляют 76—94 % от предела выносливости основного металла. Направление вырезки образцов по отношению к шву не имеет существенного значения. Таким образом, один из действенных методов повышения усталостной прочности сварных соединений —низкотемпературный отжиг; он повышает предел выносливости титановых сварных соединений на 25—40 %.

Прочность сварных точек при отрыве составляет в среднем от 50% (для тонких) и до 80% (для толстых листов) от их прочности при срезе. Предел выносливости при изгибе сварных точечных соединений из сплава МА8 снижается до 50% от предела выносливости основного металла. Так же, как и при аргонодуговой сварке, пониженная относит, прочность этих сплавов объясняется образованием крупнокристаллич. структуры в зоне термич. влияния. Прочность и предел выносливости сварных точечных соединений можно повысить пла-

Электронно-лучевая сварка приводит к снженда предана выносливости соединения примерно на 30$ (рис. 3,2) по сравненш с основным материалом. Проведение отжига после сварки позволяет повысить предел выносливости шва до уровня предела выносливости основного материала. Следует отметить, что плоскость разрушения находится на расстоянии 8-9 мм от центра шва, т.е. вне зоны термического влияния. Разрушение щш лазерной [4j ж аргоно-дуговой сварке [б] сплава Ti, - 6 А ? -4 V имеет аналогичный характер. Отжиг не приводит к качественному изменению характера разрушения, хотя и позволяет повысить предел выносливости.

Чтобы не допустить снижения усталостной прочности, обусловленного проведением Э1С, сварные соединения следует подвергать отжигу. Отжиг при температуре 903 К (650°С) приводит к увеличению предела выносливости сварного соединения до уровня предела выносливости основного металла. Отжиг на данную температуру можно проводить в печах с окислительной атмосферой без риска получить на поверхности окисленный слой [?Ц .

Обезуглероженная поверхность проката с большим слоем окалины может существенно (на 25% и более) снизить предел выносливости основного металла [3].

У образцов с немедленной термообработкой после сварки и последующим снятием механической обработкой усиления шва предел выносливости увеличивается с 7,5 до 14,5 кгс/мм2 — почти в 2 раза (рис. 14, а) и достигает предела выносливости основного металла.

Предел выносливости сварных образцов со снятым усилением шва и отпуском до 670° С в течение 6 ч после сварки составил 14,5 кгс/мм2, что равнйется пределу выносливости основного металла (сталь ОХ12НДЛ).

Сопоставление результатов (см. рис. 14 и 15) усталостных испытаний сварных однородных соединений стали ОХ12НДЛ, выполненных электродами УОНИ 10X13 и ЦЛ-41, при проведении после сварки термообработки показывает, что предел выносливости сварных соединений равен пределу выносливости основного металла (14,5 кгс/мм2). Предел выносливости сварного соединения, выполненного электродом ЦЛ-25, составляет 12,5 кгс/мм2.

Сравнение усталостной прочности однородных и разнородных сварных соединений показывает (см. рис. 14 и 16), что если в однородных соединениях (электроды ЦЛ-41, УОНИ 10X13) после термообработки пределы выносливости одинаковые с пределами выносливости основного металла, то у разнородных сварных соединений вследствие неблагоприятных остаточных напряжений они на 15—25% ниже.

Анализ показывает, что у однородных сварных соединений --стали ОХ12НДЛ, выполненных электродами ЦЛ-25 и УОНИ 10X13, разные пределы выносливости, а также различные остаточные напряжения. При сварке электродом УОНИ 10X13 и последующей термообработке остаточные напряжения составляют 3—4 кгс/мм2, предел выносливости при этом на образцах без усиления шва равен пределу выносливости основного металла. Присвар-ке электродом ЦЛ-25 с последующим отпуском остаточные напряжения равны 15— —18 кгс/мм2, предел выносливости при,этом снижается на 14%, а у образцов с усилением шва—на 22%. Еще больше снижается предел выносливости в состоянии после сварки, когда остаточные напряжения достигают 32—36 кгс/мм2. Пределы выносливости при этом снижаются на 28 и 40% (соответственно без усиления и с усилением шва).