Деформационная способность

где Tni — деформационная составляющая силы трения.

При упругом ненасыщенном контакте в вычислениях используют сферическую модель шероховатой поверхности, которую считают абсолютно жесткой, а поверхность менее жесткого тела — абсолютно ровной. Предполагается, что в зонах касания деформирование происходит в соответствии с теорией Герца; взаимным влиянием отдельных контактирующих зон на процесс деформации пренебрегают в связи с тем, что расстояние между зонами значительно больше их диаметров. Результаты, полученные на основании такой модели, удовлетворительно совпадают с экспериментом. Деформационная составляющая силы трения при упругих деформациях в зонах фактического касания обусловлена гистере-зисными потерями, возникающими при скольжении микронеровноетей по поверхности упруго деформируемого тела.

При пластических деформациях в зонах фактического касания деформационная составляющая коэффициента - внешнего трения обусловлена сопротив-—яениям'т-формоттзмененшо' поверхности ного слоя менее жесткого из контактирующих тел. Рассматривая задачу о скольжении шарового индентора по пластически деформируемому полупространству, можно показать, что в условиях ненасыщенного пластического контакта коэффициент внешнего трения

ствиями, нужно определять при следующих условиях: напряженное состояние в зоне контакта образцов должно совпадать с напряженным состоянием в зонах фактического касания твердых тел при трении; физико-химические свойства образцов и поверхностей трения должны быть аналогичны; деформационная составляющая силы трения при определении т„, т0 и Р должна быть минимальной.

Деформационная составляющая коэффициента трения f% зависит от отношения глубины внедрения А микронеровности при скольжении к радиусу скругле-ния ее вершины R:

Деформационная составляющая коэффициента трения пропорциональна кинетическому внедрению неровностей А1'2 [см. (4) ]. При упругом контакте деформационной составляющей коэффициента трения пренебрегают в сравнении с адгезионной составляющей.

Деформационная составляющая коэффициента трения /деф зависит от отношения глубины внедрения h микронеровности при скольжении к радиусу скругления ее вершины R

Деформационная составляющая коэффициента трения пропорциональна кинетическому внедрению неровностей (й/Я)1/2 [см. формулу (2.4)].

При упругом контакте деформационная составляющая коэффициента трения ничтожно мала по сравнению с адгезионной компонентой.

Деформационная составляющая коэффициента трения /'

Деформационная составляющая трения растет пропорционально относительному внедрению неровностей h/R (h — глубина внедрения, R — радиус внедрившейся неровности). Отношение h/R и соответственно Fa и /д растут с увеличением шероховатости поверхности, нагрузки и снижаются с повышением твердости и модуля упругости материала. Различают три вида механического взаимодействия (рис. 11.2, а-в):

Стали мартенситного класса в условиях сварочного термического цикла в участках зоны термического влияния (а также и в металле шва, если он подобен по составу свариваемому металлу) закаливаются на мартенсит. Высокая твердость и низкая деформационная способность металла с мартенситной структурой в результате

Сварку выполняют в следующем порядке. Сначала обваривают каждую шпильку и облицовывают поверхности кромок электродами диаметром 3 мм на малых токах. Затем на облицованные кромки и шпильки наплавляют валики и заполняют разделку, как в предыдущем случае. Для снижения содержания углерода в металле шва предложено выполнять сварку по слою флюса, содержащего до 30% железной окалины (например, буры 50%, каустической соды 20%, железной окалины 30%). Углерод, попадающий в сварочную ванну, в высокотемпературной ее части активно окисляется и выводится из нее в виде окиси углерода, не растворимой в металле. В результате концентрация углерода к моменту затвердевания сварочной ванны снижается. Твердость металла шва уменьшается, деформационная способность возрастает.

На рис. 12.43,а показано влияние величины минимальной пластичности в т.и.х. на сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин. При этом принято, что деформационная способность сплава в т.и.х. определяется его пластичностью, так как при температурах в области Гс упругой деформацией можно пренебречь ввиду ее незначительности. При тех же значениях т.и.х. и темпа деформации de/dT сплав, обладающий большей пластичностью — Я3, трещины не даст, так как возникающий темп деформации (кривая е) недостаточен для исчерпания его пластичности.

Одновременно за счет ускоренного охлаждения происходит естественная закалка на аустенит металла шва, образуется более однородная мелкодисперсная структура (см. рис. 2.8, 2-в). У такого металла выше сопротивляемость пластическим деформациям по показателю предела текучести стт и, что весьма существенно, деформационная способность металла шва более чем в 1,5 раза выше, чем при сварке с подогревом.

Как правило, рекомендации по выбору формы и размеров разделок под сварку, а также присадочных материалов базирлтотся на расчетных методиках оценки несущей способности рассматриваемых конструкций. При этом оптимальными с точки зрения работоспособности конструкций считают формы разделок, обеспечивающие прочность получаемых сварных соединений на уровне основного металла оболочек. При выборе присадочных материалов определяющим фактором является их деформационная способность, обеспечивающая требуемый уровень технологической прочности сварных швов

Не останавливаясь подробно на вопросах, связанных с рациональным выбором присадочных проволок (эти моменты достаточно отражены в разделе 3.10 на примере конструктивно-технологического проектирования тонкостенных оболочек давления) отметим, что для толстостенных оболочковых конструкций основное отличие в подходе выбора присадочных гфоволок связано с другой расчетной основой для оценки показателя жесткости напряженного состояния П,-тад. в наиболее нагруженной зоне соединений. Для нахождения необходимых значений П/тях в рассматриваемых точках (зонах) можно воспользоваться основными соотношениями по оценке напряженного состояния мягких прослоек, приведенными в разделах 4.3 — 4.5. Например, показатель жесткости напряженного состояния П//иш. в толстостенных оболочковых конструкциях, ослабленных мягкими прослойками, может быть подсчитан по формулам (3.102) с учетом того, что для рассматриваемого случая а0 = (Оу + <5Х) 12 и TJ = kM. При этом Оу и CTf определяются соотношениями (4.16) — (4.19) при значениях текущей координаты х = KJ. Последняя определяет границы области в которой av < Лмс (см. рис 3 59). Наиболее оптимальными, в соответствии с данными рассуждениями, являются присадочные проволоки, деформационная способность которых (запас пластичности Лр) обеспечивает нагружение конструкций без разрушения при относительных размерах мягких прослоек, отвечающих диапазону их равнопрочное™ (0, к„) (т.е. о"'ОЛ < Лмс).

76. Бакши О.А. Деформационная способность (пластичность) сварных стыковых соединений и пути ее регулирования. I Тр. Челябинского политехи, ин-та.: Вопросы сварочного производства. Вып.63. — Челябинск: 1968 — С4. 3—14.

101. Прочность и деформационная способность сварных соединений с композитной мягкой прослойкой I О.А. Бакши, Ю.И. Анисимов, Р.С. Зайну-лин и др. // Сварочное производство. — 1974. — № 10. — С. 3—5.

Как правило, рекомендации по выбору формы и размеров разделок под сварку, а также присадочных материалов базируются на расчетных методиках оценки несущей способности рассматриваемых конструкций. При этом оптимальными с точки зрения работоспособности конструкций считают формы разделок, обеспечивающие прочность получаемых сварных соединений на уровне основного металла оболочек. При выборе присадочных материалов определяющим фактором является их деформационная способность, обеспечивающая требуемый уровень технологической прочности сварных швов.

Не останавливаясь подробно на вопросах, связанных с рациональным выбором присадочных проволок (эти моменты достаточно отражены в разделе 3.10 на примере конструктивно-технологического проектирования тонкостенных оболочек давления) отметим, что для толстостенных оболочковых конструкций основное отличие в подходе выбора присадочных проволок связано с другой расчетной основой для оценки показателя жесткости напряженного состояния П1тах в наиболее нагруженной зоне соединений. Для нахождения необходимых значений T\imax в рассматриваемых точках (зонах) можно воспользоваться основными соотношениями по оценке напряженного состояния мягких прослоек, приведенными в разделах 4.3 — 4.5. Например, показатель жесткости напряженного состояния Tlimax в толстостенных оболочковых конструкциях, ослабленных мягкими прослойками, может быть подсчитан по формулам (3.102) с учетом того, что для рассматриваемого случая а0 = (Оу + Ох) /2nTj = kM. При этом <зу и Од. определяются соотношениями (4.16) — (4.19) при значениях текущей координаты х = xt. Последняя определяет границы области в которой <зу < Лмс (см. рис 3.59). Наиболее оптимальными, в соответствии с данными рассуждениями, являются присадочные проволоки, деформационная способность которых (запас пластичности Лр) обеспечивает нагружение конструкций без разрушения при относительных размерах мягких прослоек, отвечающих диапазону их равнопрочности (0, к_) (т.е. а'"ОЛ < Лмс).

76. Бакши О.А. Деформационная способность (пластичность) сварных стыковых соединений и пути ее регулирования. I Тр. Челябинского политехи, ин-та.: Вопросы сварочного производства. Вып.63. — Челябинск: 1968 — С. 3—14.