Eng
Ukr
Rus
Печать
2018 №03 (02) DOI of Article
10.15407/as2018.03.03
2018 №03 (04)

Автоматическая сварка 2018 #03
Журнал «Автоматическая сварка», № 3, 2018, с. 18-22
Сопротивление усталости сварных соединений сталей разной прочности с установившимися остаточными напряжениями

В. А. Дегтярев
Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины. 01014, г. Киев-14, ул. Тимирязевская, 2. E-mail: ips@ipp.kiev.ua

В работе предложен сравнительный анализ диаграмм предельных напряжений цикла сварных соединений низкоуглеродистых и низколегированных сталей разной прочности при условии, что они содержат одинаковый уровень установившихся остаточных напряжений. На примере испытаний стыковых соединений сталей Ст3сп, 09Г2С и 14ХМНДФР показано, что сварные соединения с большими механическими свойствами имеют более высокие пределы выносливости во всем исследованном диапазоне изменения предельных установившихся остаточных напряжений. Установлено, что при одинаковом относительном значении среднего напряжения цикла сварные соединения более прочных сталей также имеют более высокие значения предела выносливости, которые увеличиваются более интенсивно с повышением относительных значений среднего напряжения цикла. Библиогр. 10, табл. 2, рис. 5.

Ключевые слова: сварное соединение, амплитуда напряжений цикла, среднее напряжение цикла, предел текучести, установившееся остаточное напряжение, предел выносливости, диаграмма предельных напряжений цикла

Поступила в редакцию 23.01.2018
Подписано в печать 27.02.2018

Список литературы
  1. Кныш В.В., Соловей С.А. (2017) Повышение долговечности сварных соединений с усталостными повреждениями. Киев, КПИ им. Игоря Сикорского.
  2. (2014) Сталеві конструкції. Норми проектування ДБН В.2.6-198.
  3. Дегтярев В.А. (2016) Прогнозирование предельных амплитуд цикла напряжений сварных соединений с установившимися остаточными напряжениями. Автоматическая сварка, 10, 16–21.
  4. Труфяков В. И. (1973) Усталость сварных соединений. Киев, Наукова думка.
  5. Трощенко В. Т., Цыбанев Г. В., Грязнов Б. А., Налимов Ю. С. (2009) Прочность материалов и конструкций: Усталость металлов. Влияние состояния поверхности и контактного взаимодействия. Киев, Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины. Т. 2.
  6. Крижановский В. И., Касперская В. В., Погребняк А. Д. (2008) Оценка предельного состояния конструкционных сталей при асимметричном многоцикловом нагружении растяжением сжатием, изгибом и кручением. Проблемы прочности, 5, 81–88.
  7. Golub V. P. (2001) Experimental analysis of high-temperature creep, fatigue and damage. 1. Analysis methods. Appl. Mech., 37, 4, 425–455.
  8. Павлов В. Ф., Кирпичев В. А., Иванов В. Б. (2008) Остаточные напряжения и сопротивление усталости упрочненных деталей с концентраторами напряжений. Самара, ООО «Издательство СНЦ».
  9. Мюнзе В. Х. (1968) Усталостная прочность сварных стальных конструкций. Москва, Машиностроение.
  10. Одинг И. Л. (1962) Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. Москва, Машгиз, 260 с.


Читати реферат українською



В. О. Дегтярев
Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України. 01014, м. Київ-14, вул. Тимірязєвська, 2. E-mail: ips@ipp.kiev.ua
 
Опір втомі зварних з’єднань сталей різної міцності з усталеними залишковими напруженнями
 
В роботі запропоновано порівняльний аналіз діаграм граничних напружень циклу зварних з’єднань низьковуглецевих та низьколегованих сталей різної міцності при умові, що вони містять однаковий рівень усталених залишкових напружень. На прикладі досліджень стикових зварних з’єднань сталей Ст3сп, 09Г2С та 14ХМНДФР показано, що зварні з’єднання з більшими механічними властивостями мають більш високі границі витривалості у всьому дослідженому діапазоні змінювання граничних усталених залишкових напружень. Встановлено, що при однаковому відносному значенні середнього напруження циклу зварні з’єднання більш міцних сталей також мають більш високі значення границі витривалості, які підвищуються більш інтенсивно з підвищенням відносних значень середнього напруження циклу. Бібліогр. 10, табл. 2, рис. 5.
 
Ключові слова: зварне з’єднання, амплітуда напружень циклу, середня напруга циклу, межа текучості, усталене залишкове напруження, межа витривалості, діаграма граничних напружень циклу


Read abstract and references in English



V. A. Degtyarev
G.S. Pisarenko Institute for Problems of Strength. 2 Timiryazevskaya Str., Kyiv, 01014. E-mail:ips@ipp.kiev.ua

Fatigue resistance of steel welded joints of different strength with final residual stresses
 
A work proposes a comparative analysis of the diagrams of cycle limit stresses in welded joints of low carbon and low alloy steels of different strength under condition that they have the same level  of final residual stresses. By the example of testing of St3sp (killed), 09G2S and 14KhMNDFR steel butt welded joints it is shown that the welded joints with high mechanical properties have higher endurance limits in all investigated range of change of the limit final residual stresses. It was found that welded joints of stronger steels have also higher values of endurance limit at the same relative value of average cycle stress. They rise more intensively with increase of the relative values of cycle average stress. 10 Ref. , 2 Tabl., 5 Fig.
 
Keywords: welded joint, cycle stress amplitude, average cycle stress, yield limit, final residual stress, endurance limit, diagram of cycle limit stresses
References
  1. Knysh, V.V. Solovej, S.A. (2017) Improvement of service life of welded joints with fatigue damages. Kiev, KPI [in Russian].
  2. (2014) Steel structures. Design standards DBN V.2.6.-198 [in Russian].
  3. Degtyarev, V.A. (2016) Prediction of limiting amplitudes of cycle stresses of welded joints with steady residual stresses. The Paton Welding J., 10, 14-19.
  4. Trufyakov, V.I. (1973) Fatigue of welded joints. Kiev, Naukova Dumka [in Russian].
  5. Troshchenko, V.T., Tsybanev, G.V., Gryaznov, B.A., Nalimov, Yu.S. (2009) Strength of materials and structures. Fatigue of metals. Influence of surface state and contact interaction. Kiev, IPS, Vol. 2 [in Russian].
  6. Krizhanovsky, V.I., Kasperskaya, V.V., Pogrebnyak, A.D. (2008) Evaluation of limit state of structural steels under asymmetric multicycle loading by tension, compression, bending and torsion. Problemy Prochnosti, 5, 81-88 [in Russian].
  7. Golub, V.P. (2001) Experimental analysis of high-temperature creep, fatigue and damage. 1: Analysis methods. Appl. Mech., 37, 4, 425-455.
  8. Pavlov, V.F., Kirpichyov, V.A., Ivanov, V.B. (2008) Residual stresses and fatigue resistance of strengthened parts with stress concentrators. Samara, OOO Izd-vo SNTs [in Russian].
  9. Myunze, V.Kh. (1968) Fatigue strength of welded steel structures. Moscow, Mashinostroenie [in Russian].
  10. Oding, I.L. (1962) Acceptable stresses in machine-building and cyclic strength of metals. Moscow, Mashgiz [in Russian].


>