naprężeń k dla zgrzeiny wg zależności:
k-z,k. (3-7)
gdzie 1 — naprężenia dopuszczalne materiału łączonego dla przekroju poza zgrzeiną, 3 — współczynnik wytrzymałośd zgrzein punktowych i liniowych (współczynnik orfa hienia zgrzeiny), (tabL 3.8).
W przypadku zgrzewania materiałów o różnych wytrzymałośdach przyjmuje się naprężenia dopuszczalne k dla materiału słabszego. Naprężenia dopuszczalne k określa się ogólnie jako stosunek wytrzymałości materiału Rm. z którego wykonana jest konstrukcja, do wartości przyjętego współczynnika bezpieczeństwa xm, czyli
* = — lub * = —. (3.8)
Xm X,
Dla ™ niskowęglowych i niskostopowych przy obciążeniach statycznych współczynnik bezpieczeństwa względem wytrzymałości materiału Rm przyjmuje się równy >_ = ~>_7 — 7.S Dla zgrzein punktowych i liniowych obciążonych statycznie naprężenia dopuszczalne wynoszą odpowiednio
na rozrywanie k, = z,4,, na zginanie 4J = z.4,,
• i (3,9):
na skręcanie k, = zek,, na ścinanie k\ = z,4,.
Dla stali mskowę^owycfa i niskostopowych można w uproszczeniu przyjąć, że 4,3*,, 4,3 1,1*,, 4; 3 0,64,.
Połączenia zgrzewane czołowo oblicza się podobnie jak połączenia spawane czołowo, uwzględniając zmniejszenie wytrzymałości w przekroju zgrzeiny. Przyjmuje H do obliczeń wartość dopuszczalnych naprężeń
4' = z,k, (3,10)
gdzie z, — współczynnik wytrzymałości zgrzein czołowych (współczynnik osłabienia zgrzeiny czołowej), 4 — naprężenia dopuszczalne materiału łączonego. Wartość współczynnika wytrzymałości zgrzeiny czołowej zc zależy od technologii wykonania zgrzeiny, rodzaju i charakteru obciążenia przenoszonego przez zgrzeinę (tabl. 3.8).
A więc dla zgrzein czołowych obciążonych statycznie naprężenia dopuszczalne wyniosą odpowiednio:
na rozrywanie 4J » z,4„ na zginanie = ztk,,
na skręcanie 4J = z,4„ na ścinanie 4J - z,4,.
3.4.2, Obliczanie wytrzymałości złączy zgrzewanych przy obciążeniach zmiennych; metoda naprężeń dopuszczalnych
Złącza zgrzewane obciążone obciążeniami zmiennymi oblicza się podobnie jak przy obciążeniach stałych, / tym że wartość naprężeń dopuszczalnych dla zgrzeiny
133
JA. Obliczanie wyinymiłota połcati
należy pomnożyć przez współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej y połączeń zgrzewanych, czyli
(3.11)
Współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej połączeń zgrzewanych ma postać
gdzie R = —— = , Pk — współczynnik koncentracji (spiętrzenia) naprężeń
MM * BU
(tabl. 3.9).
Rys. 3.17. Współczynnik wytnymalołd zmęczeniową >
I — dla materiału bez zgrzeiny, 2 — dla materiału it zgrzana
Tablica 3-9. Wartość rzeczywistego współczynnika kooacatraąi naprężeń fi, w przypadku złączy zgrzewanych punktowo i banan
Rodzaj materiału |
GruboAć blach mm |
Wartołć współczynnika f, dla zgrzany | |
punktowej |
!inio«q | ||
Sial niskowęglowa |
3+3 |
7.5 |
5.0 |
Stal austenityczna |
M+M |
12 |
7J |
Siop aluminium |
W+U |
5 |
Ł25 |
Stop tytanu |
13+I.S |
10 |
5.0 |
Wykres współczynnika y przedstawiony na rys. 3.17 dotyczy blach o grubości ok I mm. Ze wzrosłem grubości blach współczynnik (en maleje. Din całego zakresu obciążeń wahadłowych I dla części zakresu obciążeń lęłniących, połączenia zgrzewane ulegają zniszczeniu na skutek pęknięć w blasze. Początki pęknięć powstają prawie