1.4. Свариваемость сталей. Электроды. Выбор допускаемых напряжений

где а и b – коэффициенты (для углеродистой стали a = 0,9; b = 0,3);

Кσ – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 1.5 и 1.6); R – коэффициент асимметрии цикла;

КL – коэффициент долговечности.

Таблица 1.3

Допускаемые напряжения в швах сварных соединений при постоянной нагрузке

*Соединения, выполненные точечной контактной сваркой, на растяжение практически не работают.

Примечание. Допускаемое напряжение для основного металла при растяжении [σр] ориентировочно можно принимать равным (0,6...0,8) σт.

20

Таблица 1.5

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сварных швов

Таблица 1.6

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сварных точечных и роликовых соединений

21

Коэффициент асимметрии цикла определяют как отношение наименьшего и наибольшего по абсолютному значению напряжений или усилий, взятых со своими знаками:

.

Верхние знаки в знаменателе формулы γ принимают, если наибольшими по абсолютному значению являются напряжения растяжения, а нижние – если напряжения сжатия.

Коэффициент долговечности находится по формуле:

где N0 = 3,4.106 – базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости [7];

факторов на предел выносливости;

[7]);

– коэффициент упрочнения или коэффициент влияния качества обработки поверхности (рис. 1.14, [7]);

– эквивалентное число циклов нагружения определяется в зависимости от вида циклограммы нагружения.

В общем виде эквивалентное число циклов нагружения для сварных соединений определяется по формуле:

где – переменная нагрузка, действующая на соединение (нагрузкой Q может быть усилие F, изгибающий М и крутящий Т моменты и т.д.);

– максимальная из действующих нагрузок;

m′=m – показатель степени при расчетах на изгиб, кручение, растяжение, сжатие;

– числа циклов изменения напряжений при действии нагрузок;

22

– частота изменения напряжения в минуту;

– число часов работы под нагрузкой Qi.

Рис. 113. Масштабный фактор ε:

1'и 2' - пределов прочности углеродистых и легированных сталей; 1 и 2 - пределов текучести и выносливости этих же сталей; 4 и 6 - пределов выносливости тех же сталей при высокой концентрации напряжений; 3 - прочностные характеристики чугуна и цветных металлов; 5 - пределов выносливости этих же металлов при наличии концентрации

Рис. 1.14 Коэффициент, учитывающий состояние поверхности β:

1 - зеркальное полирование; 2 - грубое полирование или тонкое шлифование; 3 – тонкая обработка резцом (обтачивание, фрезерование); 4 - грубое шлифование или грубое обтачивание; 5 - наличие окалины или коррозии до работы; 6 - коррозия в пресной воде в процессе работы; 7 - то же в морской воде; 8 - наличие поверхностного упрочнения

23