Offтопик:
Сообщение от
sia_2
Вы просто немного из другой отрасли и не совсем поняли. Я нигде не утверждал, что сварка вообще неприменима для циклически нагруженных деталей
Из постов 41 и 43 можно сделать другой вывод.
речь шла о том, что в случае ее применения нужно учитывать, что удельную усталостную (в отличие от статической) прочность околошовной зоны сделать такой же, как у качественного цельного материала, нет возможности
Ещё раз - есть, но цена этой возможности сведёт на нет всё желание делать так.
Я уже упоминал пример с установкой КЦА. Там все соединения сварные, материалы - алюминий или аустенитная сталь, иногда даже переходные между ними двумя швы (но редко, чаще применяют для перестраховки переходные гильзы, к которым и привариваются), перепад эквивалентных напряжений по Мизесу достигает 160-190МПа, т.е. 92-99% от допускаемых в материале напряжений. И за десятки лет эксплуатации грамотно выполненные сварные соединения не обуславливают отказов установки. Да, это не совсем то же, что коленвал, т.к. количество циклов нагружения в среднем лежит между 2,5*10
5 и 1.5*10
6 за время эксплуатации, но и коэффициенты запаса тоже меньше в разы.
и эту зону в случае циклически нагруженных деталей нужно усиливать.
Какое-то усиление приходится так или иначе делать в случае любого соединения, не только в случае сварки, да и для сварки оно далеко не самое большое выходит.
Наклепывают поверхность для создания дополнительных сжимающих остаточных напряжений на ней (подобный эффект иногда можно получить химико-термической обработкой, например, азотированием или нитроцементацией, но оно долго и может испортить структуру основной части детали).
Ага, понятно, что-то вроде поверхностного преднапряжения а-ля в капле принца Руперта. Но в крупногабаритных деталях оно не применяется (насколько я могу судить из своего опыта).
Полировка имеет целью уборку поверхностных концентраторов и облегчение контроля на дефекты.
Я в курсе.
И да, все эти заморочки относятся только к конструкциям, работающим впритык к возможностям материалов, таким, как коленвал поршневого авиамотора или редуктор вертолета (полный ресурс которых, кстати, тысячи часов - пресловутые сто-сто пятьдесят это между переборками).
Скажем так, в турбине или "горячем" компрессоре наиболее нагруженные детали подбираются к пределу возможностей материалов значительно ближе, чем вышеуказанные. В редких случаях (правда, это больше статическое, а не динамичское оборудование) закладывается и возможность эксплуатации за этими пределами (в первую очередь, за пределом горячей ползучести), причём не однократной и не кратковременной. В РФ, правда, это запрещено нормами, но тот же ASME это вполне допускает.
Про велосипеды Вам виднее
И еще момент, есть такая вещь, как размерный фактор. Предел выносливости деталей из формально одного и того же материала заметно зависит от абсолютных размеров, и при достаточно большом размере количество исходных дефектов в опасных сечениях начинает быть сравнимым с тем, что даст грамотно сделанный сварной шов. По той же причине крупногабаритные детали всегда рассчитываются на меньшие удельные нагрузки, чем мелкие, и материалы берутся более технологичные и "косякоустойчивые", пусть и с худшими "формальными" параметрами.
Да, это всё азы. Только в случае крупногабаритных деталей "размерный эффект" обусловлен в первую очередь не дефектами, а как раз-таки структурой материала, если говорить о прокате (как раз тот самый поверхностный наклёп, котороый вы и упомянули, в случае проката получается автоматически, но при увеличении толщины материала его эффект сходит на нет, кроме того, ламинарная структура проката сама по себе склонна к расслоению, поэтому применение проката зачастую ограничивается малыми - до ~32-40мм в случае работающих на изгиб деталей - толщинами).
В случае же поковок (которые для толстостенных и крупногабаритных деталей вообще говоря предпочтительны всегда) размерный эффект значительно менее выражен как раз за счёт более однородной по всему объёму структуры материала, и тут уже на первый план выходят внутренние дефекты, но они, во-первых, дают на порядок меньший вклад в итоговую прочность, а во-вторых - материалы и заготовки очень жёстко контролируются на предмет их отсутствия (плюс хорошо выполненная ковка устраняет заметное количество внутренних дефектов).
Социальные закладки