3 Міцність зварних з’єднань при динамічних навантаженнях.

При динамічних навантаженнях спочатку розвиток тріщин проходить дуже повільно, потім пришвидшується а на останньому етапі проходить лавиноподібне (раптове) руйнування. При цьому такі напруження є небезпечними не тільки для крихких а й для пластичних матеріалів.

Міцність зварних з’єднань при динамічних навантаженнях залежить від: числа циклів навантаження, форми циклу навантаження, частоти навантаження, амплітуди зміни циклу навантаження, матеріалу виробу, виду зварного з’єднання, наявності технологічних дефектів та стану поверхні, виду навантаження (згин або кручення), оточуючого середовища, і асиметрії циклу навантаження визначається відношенням мінімального напруження до максимального.

Максимальні напруження при якому метал не руйнується при достатньо великій кількості циклів навантаження називаються межа витривалості. Найбільше значення межа витривалості має при випробуваннях на згин, дещо менше – при осьовому навантаженні, найменше – при крученні.

Коефіцієнт концентрації напружень – це відношення межі витривалості гладкого зразка до межі витривалості зразка при наявності концентратора напружень.

4 Вплив на втомну міцність технологічних дефектів

Остаточний вплив на втомну міцність зварного з’єднання чинить якість технологічного процесу зварювання. За наявності технологічних дефектів (шлакових включень, пор, окислів, тріщин, не проварів) міцність при змінних навантаженнях різко падає.

Дуже чутливими до непроварів є зварні з’єднання з аустенітних сталей і титанових сплавів. Значний вплив на межу витривалості чинить форма поверхні швів у випуклих стикових швах вона більш низька ніж у гладких. При знятті підсилення стикового шва межа витривалості підвищується, за умови плавного переходу від шва до основного металу.

Міцність при змінних навантаженнях таврових з’єднань значно залежить від підготовлення кромок, що може призвести до концентрації напружень при непроваренні.

5 Втомна міцність різних видів зварних з’єднань

Міцність напусткових з’єднань та з’єднань з накладкою, що працюють при змінних навантаженнях низька в наслідок концентрації напружень в з’єднаннях такого роду. З’єднання з лобовими швами краще працюють в умовах динамічного навантаження. Працездатність з’єднань з фланговими швами залежить від довжини швів та ширини накладок.

6 Принципи проектування зварних конструкцій призначених для роботи при змінних навантаженнях. Шляхи підвищення втомної міцності

Є такі принципи проектування зварних конструкцій: 1) проектування знань при мінімальній концентрації напружень забезпечення плавних переходів від наплавленого до основного металу; 2) врахування термічного оброблення в результаті якого при змінних навантаженнях основних метал отримує знижену міцність в зоні відпуску.

В деяких випадках доцільно створювати залишкові напруження стиску в зоні термічного впливу з метою підвищення втомної міцності.

Залишкові напруження можна створити місцевим пластичним деформуванням, шляхом прокачування роликів, дробоструменевим обробленням або пневматичним молотом. При цьому виникає наклеп металу, що підвищує границю текучості і виникають залишкові напруження стиску.