|
| |
|
Слаботочка Книги предопределяет характер разрушения точки. При высокой чувствительности металла к концентрации напряжений и малом отношении диаметра точки к толщине при работе точки на отрыв происходит разрыв литого ядра по плоскости листов. В j благоприятных случаях при работе на отрыв происходит срез листа по периметру точки при сохранении целым литого ядра на одной из половин образца. При работе на срез возможен любой из двух видов разрушения. Вырыв листа по периметру точки более благоприятен; это указывает на высокую прочность точки и относительно малую чувствительность металла к имеющейся концентрации напряжений. 10 - Рис. 3.28. Прочность точки в зависимости от толщины металла при срезе Рр и при отрыве Яотр для титановых сплавов 0Т4 (J) и ВТ1-2 (2); - средние значения; - минимальные значения  0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 S,MM § 8. Прочность паяных соеднненнй В § 8 гл. 2 были рассмотрены различные типы паяных соединений и технологические методы их получения. Прочность лаяных соединений зависит от сочетания механических свойств припоя и основного металла, от конструкции соединения (стыковое, косое, нахлесточное), от прочности связей между припоем и основным металлом, зависящей от их конкретного сочетания, а также от вида технологического процесса пайки и флюсов, от толщины слоя припоя, от соотношения площадей соединения и поперечного сечения соединяемых элементов. Последним фактором часто пользуются для получения равнопрочных с основным металлом соединений, если прочность припоя ниже прочности основного металла. Например, путем изменения угла или увеличения длины нахлестки в косых и нахлесточных соединениях можно повысить прочность соединения при недостаточной прочности металла припоя в шве. Благодаря малой толщине припоя и способности его во многих случаях образовывать за счет диффузии новые сплавы или даже пол- т то ностью растворяться в основном металле имеются большие возможности технологическими приемами регулировать прочность паяного соединения. Влияние концентрации напряжений (см. § 19 гл. 2) на прочность паяных соединений зависит от вида нагрузки, свойств основного металла и припоя, конструкции соединения. В стыковых соединениях реализуется эффект контактного упрочнения (см. § 3), Концентрация касательных напряжений создает объемное напряженное состояние, что при достаточной пластичности припоя приводит к повышению прочности соединения и может рассматриваться как положительный эффе.кт. На рис. 3.29 показана зависимость прочности стыкового паяного соединения из армйо-железа с пределом прочности а„ бд,мпа = 340 МПа, паянного медью Ux-x-xi от размера зазора. При срав- """"-х-.. иительно тонкой прослойке -~«х {h 0,3 мм) за счет контакт- ного упрочнения достисается равнопрочность. При дальнейшем увеличении толщины прослойки прочность падает. I В нахлесточных соединениях 0,5 1,0 1,5 2,0 Ь,пм при статических нагрузках пластичность обычно приме-Рис 3 29 Зависимость прочности стыко- няемых Припоев оказьшается вого паяного соединения от размера Л достаточной, чтобы воспри- нять концентрацию касательных напряжений и сдвиговых деформаций без разрушения спая прт величине нахлестки, достаточной для получения паянорв соединения, равнопрочного основному металлу. При дальнейшем увеличении длины наклестки коэффициент концентрации сдвиговых деформаций растет, но уменьшается среднее касательное напряжение на единицу длины нахлестки, поскольку предельная нагрузка не может быть выше разрушающей нагрузки для сечения основного металла. Для оценки свойств паянлх соединений используют также характеристики вязкости (см % 2), получаемые при ударном срез, изгибе и комбинированной «нагрузке Ударная вязкость, характеризующаяся работой разрушения паяного соединения, в основном отражает свойства паяного шва, если он существенно уступает по прочности основному металлу. Ударная вязкость дает представление о пластических свойствах шва как такового и о влиянии толщины спая. При прочности шва, близкой к прочности основного металла, в пластическую деформацию вовлекаются и участки основного металла. В этом случае ударная вязкость характеризует агрегатную энергоемкость разрушения паяного соединения в целом и его чувствительности к концентрации напряжений при ударном нагружении. Чем выше вязкость, тем меньше чувствительность соединения к концентрации напряжений. § 9. Критерии оценки напргжшшо-деформированиого состояния прн концентрации напряжении Разнообразные примеры распределения напряжений в сварных соединениях, которые дают представление о закономерностях концентрации напряжений, рассмотрены в гл. 2. В § 2 настоящей главы рассмотрены стандартные методы определения свойств сварных соединений, в которых в основном используются образцы без острых надрезов. В ряде случаев необходимо оценивать сопротивляемость металла разрушению на образцах с острыми надрезами. Прежде чем излагать методы и характеристики оценки сопротивляемости металлов разрушению в присутствии концентратора, лес-ходимо ознакомиться с критериями и понятиями, которыми принято описывать напряженно-деформированное состояние металла в таких случаях.   Рис. 3.30. Распределение напряжений и деформаций в пластине с над- р«хаш, а - общий вид нагруженной пластины, б - эпюра напряжений в упругой области, в - эпори дсформетий и напря. е.1иП при <v3jj> На концентрацию напряжений влияют форма элемента (рис. 3.30, а), его линейные размеры (h, t. В), радиус концентратора р. угол между гранями концентратора а и вид приложенной нагрузки (растяжение, изгнб, сдвиг и т. п.). Рассмотрим случай тонкой пластины, когда напряжения по толщине 0, = 0. В ослабленном концентраторами сечении действуют средние напряжения (рис. 3.30, б) (3.28) Степень концентрации напряжений при р =И= О принято оценивать коэффициентом концентрации напряжений где Ojc - максимальное напряжение. Если пренебречь влиянием напряжений Оу в ослабленном Сечении, то в упругой области коэффициент концентрации напряжений 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [36] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |