Потребность в систематическом и глубоком изложении накопленного опыта проектирования сварных конструкций особенно ощущается в машиностроении, для которого характерно непрерывное усложнение условий работы сварных элементов, увеличение разнообразия используемых материалов и применение практи-
Предисловие
чески всех методов сварки. Удовлетворение этой потребности и является задачей настоящей книги.
Необходимость охвата широкого круга вопросов прочности и точности сварных элементов, а также проектирования всех основных типов конструкций машиностроения заставила привлечь к написанию книги достаточно большой коллектив авторов, являющихся крупными специалистами по различным вопросам сварочного производства.
В соответствии с этим считают, что работоспособность отдельных типов конструкций утрачивается по достижении различных предельных состояний, например в трубопроводах несущая способность определяется условием ограничения распространения трещин; в элементах повышенной гибкости — условием потери их устойчивости; в крановых конструкциях важным фактором является величина упругих деформаций, определяющих их жесткость.
Существенным является фактор неоднородности сварных соединений. При оценке несущей способности и надежности работы конструкций целесообразно использовать результаты, получаемые технологами при использовании ими функционально-статического метода контроля качества сварных соединений.
1. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗ УСЛОВИЯ ТЕКУЧЕСТИ
Следовательно, к повышению предела текучести при неизменном пределе прочности следует подходить критически. Было бы более правильным устанавливать допускаемые напряжения с учетом обоих параметров: предела текучести и прочности. Учет лишь одного из них может привести к неправильным выводам.
Некоторые характеристики механических свойств сварных соединений современных сталей приведены в табл. 4.
Несущая способность из условия наступления разрушения 91
Разрушения без образования текучести могут иметь место в малопластичных материалах, особенно при низких температурах.
1. Сборку деталей осуществляют с учетом ожидаемых деформаций. На 38, г показаны собранные листы, которые имеют первоначальный угол Р, противоположный ожидаемому от сварки. На 38, д зазор под электрошлаковую сварку переменный, чтобы компенсировать неравномерную по длине шва поперечную усадку.
Точность и работоспособность конструкций
2. Сварку ведут на более экономных в отношении тепловложе-ния режимах, используя соответствующие сварочные материалы, способы сварки или режимы.
3. Вводят искусственное охлаждение металла в процессе сварки, например водой.
4. Осуществляют проковку непосредственно после сварки, например молотками, или дают ковочное усилие при контактной точечной сварке.
В мостах ЗИЛ-131 при горизонтальном расположении банджо, кроме зоны стыкового сварного соединения, значительные напр я
Конструктивное оформление и схема расчета
жения концентрируются на участке перехода от крышки 2 ( 4) к балке картера 5;
крайне опасные при движении автомобиля разрушения наблюдаются в зоне сварки круглого тормозного фланца 5 ( 4).
В условиях эксплуатации выявились еще два слабых места: образование трещин и разрушение по сварному соединению реактивных рычагов; быстрый износ балки картера в местах установки кронштейна рессор.
Оцинкованный металл широко применяют для изготовления пола кабины и брызговиков, деталей, особенно подверженных атмосферной коррозии. Детали автомобиля из оцинкованной стали служат в 2—2,5 раза больше, чем изготовленные из обычной стали. Этим объясняется все более растущий объем применения оцинкованной стали [9] в автомобилестроении. Такв автомобильной промышленности США за 10 лет (1955—1965 гг.) потребление оцинкованной стали возросло почти в 10 раз (с 80 до 750 тыс. т).
Наиболее благоприятны условия для сварки при использовании оцинкованного листа с односторонним покрытием. При этом осложняется процесс штамповки, так как можно перепутать покрытую и непокрытую стороны листа.
Разрушения в поясной линии панели задка объяснялись тем, что уже при штамповке в зоне перехода в значительной степени исчерпывалась пластичность металла. Введение нагрева газовой горелкой с целью восстановления пластичности и снятия наклепа позволило исключить разрушение.
4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА,
Детали первой степени ответственности. Карданные валы проверяют статически, крутящим моментом 460 кгс«м в количестве один кардан от партии в 1000 шт. При внедрении сварки трением качество сварки хорошо контролируется встроенными в сварочную машину блоками контроля режима (усилия давления при нагреве, усилия давления при осадке, скорости осадки). При нарушении установленного режима сварка автоматически прекращается.
|