Усталость сварных конструкций. Рекомендации по повышению выносливости и расчёту на долговечность сварных узлов подъёмно-транспортных и горнорудных машин

Донбасская государственная машиностроительная академия

Лаборатория технической диагностики

Усталость сварных конструкций. Рекомендации по повышению выносливости и расчёту на долговечность сварных узлов подъёмно-транспортных и горнорудных машин

Краматорск, 2006

Содержание

1 Назначение                                                                                      3

2 Введение                                                                                          3

3 Общие сведения                                                                              4

4 Основные факторы, определяющие сопротивление сварных

соединений стальных конструкций усталостным разрушениям     13

4.1 Концентрация напряжений                                                         13

4.2 Изменение свойств металла околошовной зоны                        18

4.3 Остаточные напряжения                                                             19

4.4 Размеры свариваемых деталей или несущих элементов конструкций

и вид напряжённого состояния 22

4.5 Воздействие окружающей среды и температуры                      24

5 Сопротивление усталости сварных соединений

малоуглеродистых, низколегированных и высокопрочных сталей  26

6 Меры, повышающие выносливость сварных соединений            33

6.1 Снижение концентрации напряжений                                         33

6.2 Изменение полей остаточных напряжений                                 36

6.3 Изменение сопротивляемости сварных соединений хрупкому разрушению под влиянием мер, повышающих их выносливость                                         41

7 Расчёт сварных соединений на усталость                                      43

1 Назначение

Рекомендации предназначены для студентов инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и изготовлением сварных стальных несущих конструкций подъёмно-транспортных, землеройных и горнорудных машин, подверженных в эксплуатационных условиях воздействию переменного (циклического нагружения).

2 Введение

Большинство несущих сварных элементов подъёмно-транспортных землеройных и горнорудных машин (вскрышные многоковшовые и роторные экскаваторы, шагающие экскаваторы и др.) воспринимают в эксплуатационных условиях воздействие переменных нагрузок. В этой связи их работоспособность и долговечность в значительной мере определяется сопротивляемостью сварных соединений усталостным разрушениям. Это подтверждается известными из практики случаями образования в ответственных сварных узлах усталостных трещин, нередко вызывающих катастрофические разрушения.