ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчетная оценка предельного состояния механохимически неоднородных сварных соединений из "Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости" Теплофизическое и химико-металлургическое воздействия сварки на металл обусловливают различие механических и электрохимических характеристик зон сварного соединения (механохимическая неоднородность) зоны термического влияния (ЗТВ), шва (Ш) и основного металла (ОМ). [c.196] Степень механохимической неоднородности зависит от исходных свойств металла, способа и режимов сварки, применяемых сварочных материалов и др. Механическая и электрохимическая неоднородность взаимосвязаны между собой. Электрохимически однородное соединение до приложения нагрузки может оказаться электрохимически гетерогенным в процессе приложения к изделию внешней нагрузки и наоборот. [c.196] Механохимическая неоднородность свойственна практически всем сварным соединениям, даже при сварке сталей (СтЗ) с благоприятной реакцией к термическому циклу сварки (рис. 1.9). Наиболее выраженной механохимической неоднородностью обладают разнородные сварные [14, 81] и паяные соединения [244], сварные соединения из термоупрочненных сталей [143, 251] и др. [c.196] Внедрение сталей повышенной прочности в производстве оборудования в значительной степени зависит от обеспечения технологической и эксплуатационной прочности сварных соединений. В настоящее время существуют технологические приемы обеспечения технологической и эксплуатационной прочности сварных соединений высокопрочных сталей, в принципе отличающихся от традиционных (различного рода термической обоработки и др.). Эти приемы основаны на зона.пьном регулировании свойств и геометрии сварных швов и соединений в целом. Обоснованием этих способов явились глубокие исследования напряженно-деформированного состояния механической и геометрической неоднородности сварных соединений [14-22, 44, 167, 197 и др.]. Например, при сварке сталей повышенной прочности с целью исключения образования холодных и горячих трещин сварные швы выполняются электродами с достаточно высокими вязко-пластическими показателями [84]. [c.197] Таким образом, механическая неоднородность является не только следствием сварки, но может создаваться преднамеренно с целью обеспечения работоспосбности оборудования. [c.197] Таким образом, мягкие прослойки в одних случаях появляются в силу особенностей состава и структурного состояния стали, а в других - преднамеренно с целью обеспечения техно.[югической и эксплуатационной прочности. [c.198] По условию Кя 1, следовательно равенство (4.7) будет удовлетворено, если у Уу. Таким образом, совместность напряжений ах и Тху приводит к необходимости допущения разрыва угловых деформаций уху на границах раздела слоев композитной прослойки (рис. 4.1,в). [c.203] Здесь Ат и Ам - доли участков с депланацией сечений г = onst 0i - граница раздела двух произвольных слоев ai - постоянная (см. формулу 4.9). [c.204] В остальных участках композитной прослойки допускается гипотеза плоских сечений, т.е. v( , г[) = v(ri). [c.204] На рис. 4.2,в и г представлена графическая интерпретация выражений (4.10) - (4.13) и (4.16) - (4.19). [c.206] Аналогично находятся компоненты напряжений для левой половинки композитной прослойки. [c.209] В общем случае нейтральная плоскость должна смещаться от плоскости симметрии образца (рис. 4.1,а). [c.209] Здесь пит- числа слоев справа и слева от нейтральной плоскости индекс 1 - означает принадлежность параметров к правой части, индекс ] - к левой. [c.209] При заданных параметрах 01, Ат и Ам и прочностных свойствах металлов прослойки напряжения зависят от параметра С. (С - параметр нагрузки). [c.209] что соответствует началу пластического течения, повсюду в прослойке Тху = 0. Нормальные напряжения Сту равны ст Усгт . При этом среднее напряжение определяется по формуле (4.1). [c.210] Из полученных формул вытекает известная формула Л. Прандтля [151, Л.М. Качанова [136] и формулы для определения для двухслойных, трехслойных и пятислойных композитных мягких прослоек [17,21,94]. [c.211] Проведено сопоставление полученных теоретических результатов с экспериментальными, полученными методом муаровых полос на образцах с гомогенной [19], двухслойной [21, 84], трехслойной [89] и пятислойной [94] композитной мягкой прослойкой. Методика экспериментального исследования подробно освещена в работах [19, 84], поэтому здесь остановимся лишь на основных результатах. [c.211] Сдерживание деформации мягкого металла на контактных плоскостях со стороны более прочного основного металла (Кв 10) приводит к неравномерному распределению деформаций в прослойке (рис. 4.3). Наряду с развитой деформацией отмечаются слабо деформированные жесткие зоны. Такими зонами являются участки, расположенные в центральной области боковых и контактных поверхностей прослойки. Изолинии v( ,ri) = onst в основном параллельны контактным плоскостям, что подтверждает приемлемость принятого в теоретическом анализе допущения v(i , rj) = v(ri). В окрестности границы раздела слоев кривизна изолиний v = onst заметно изменяется. Таким образом, условие непрерывности линейных деформаций (4.6), принятое априорно в теоретическом анализе, подтверждается экспериментально. [c.212] Увеличение деформирующего усилия способствует усилению степени неравномерности деформаций. На контактных плоскостях развиваются значительные сдвиговые деформации (рис. 4.4). [c.212] Вернуться к основной статье