ГОСТ Р 59849—2021
5.4.7Требования к проектным размерам соединений деталей (проектной толщине швов aR) для
сварки плавлением с числом проходов шва менее трех и для СТП определяют по минимальному преде
лу текучести (условному а02) металла шва, который равен минимальному пределу текучести основного
материала по сертификату соответствия, умноженному на коэффициент разупрочнения Ку
Коэффициент разупрочнения /0, находят следующим образом:
- сваривают контрольные сварные соединения (КСС) из основного материала для соответствую
щей конструкции (встык, внахлестку и т.п.);
- определяют условия нагрузки для каждого КСС (растягивающие усилия, изгибающие моменты,
перерезывающие усилия);
- проводят механические испытания КСС в соответствии с условиями нагрузки;
- рассчитывают напряжения в КСС исходя из экспериментальных нагрузок при механических ис
пытаниях;
- проводят статистический анализ результатов испытаний (выборка из всех испытанных КСС);
- из выборки находят минимальное напряжение, при котором произошло разрушение КСС;
- коэффициент разупрочненияравен минимальному напряжению разрушения КСС, деленному
на минимальный предел прочности основного материала.
5.5Проектирование сварных швов с учетом требований к сопротивлению усталости
сварных соединений
5.5.1 Общие положения
Сопротивление усталости оценивают в условиях, когда усталостное повреждение сварных со
единений происходит при упругом деформировании и амплитуды действующих напряжений лежат в
диапазоне не менее 3 МПа и не более 75 % от значений предела текучести (о02) основного материала.
Проектирование выполняют в соответствии с допускаемыми пределами выносливости сварных
соединений для условий:
- наработка до отказа сварной конструкции при базовом числе не менее 107 циклов;
- гамма-процентная наработка до отказа с вероятностью 97,5 % при одностороннем доверитель
ном интервале.
Испытания на сопротивление усталости для вагонов грузовых проводят по ГОСТ 33788, для мо
торвагонного подвижного состава — по ГОСТ Р 55496.
5.5.2 Определение сопротивления усталости сварных соединений
5.5.2.1 Для грузовых вагонов сопротивление усталости сварных соединений конструкции оцени
вают в соответствии с ГОСТ 33211—2014 (пункт 6.3).
Для моторвагонного подвижного состава оценку сопротивления усталости производят в соответ
ствии с ГОСТ 33796—2016 (пункт 8.2).
5.5.2.2 Кривые усталости S-N (кривые усталости А. Веллера) для алюминия, сплавов алюминия
и сварных соединений алюминиевых кузовов вагонов имеют при Л/с = 2x106 циклов нормированные
значения сопротивления усталости (класс сопротивления усталости от 71 МПа — для применяемого
основного материала с наиболее высоким показателем и ниже).
Классы сопротивления усталости установлены для начального наклона т 1 = 3,0 кривых S-N
(для сварных соединений /л1может принимать значение 3,4—4,3).
Точка перелома кривой усталости при постоянной амплитуде (долговечность) достигается при
N
d
= 5x106 циклов, с которого наклон модифицированных кривых S-N изменяется на т2 = 5,0 (для
сварных соединений т2 может принимать значение 5,4—6,3) и сохраняется это значение до NL = 1х1
о8
циклов — предела выносливости.
Алюминиевому сварному соединению с классом сопротивления усталости 50 МПа при Л/с = 2x106
циклов будет соответствовать предел выносливости 36,8 МПа при долговечности ND = 5x106 циклов и
отсекающем пределе в
20,2
МПа при NL = 1x1
о8
циклов.
Наклон кривых сопротивления усталости для сварных соединений, оцениваемых на основе но
минальных напряжений сдвига, изначально соответствует т = 5,0 и сохраняется до NL = 1x1
о8
циклов
предела усталостной прочности.
Сварные соединения подвергаются асимметричным циклическим нагрузкам, сопротивление уста
лости которых определяют по диаграммам предельных амплитуд цикла номинальных напряжений для
любых типов вагонов.
14