Forza dei giunti saldati

Quando si calcola il fattore di sicurezza per una saldatura di raccordo caricata a taglio, quale dovrebbe essere la massima sollecitazione consentita?

Alcuni libri suggeriscono di usare l'energia di distorsione (Ssy = 0,577Sy per la massima sollecitazione ammissibile) mentre altri usano la teoria della massima sollecitazione a taglio (Ssy = 0,3Sut per la massima).

Entrambi questi modi sono corretti? Quale è più utilizzato nel campo?

Molto dipende dalla situazione di carico e dallo standard di qualità della saldatura. Come menzionato in un'altra risposta, lo stress di snervamento del metallo d'apporto è spesso superiore a quello del metallo di base.

Tuttavia, ciò deve essere qualificato dal fatto che il processo di saldatura può, in alcune circostanze, modificare le proprietà del materiale del metallo di base nella zona interessata dal calore (specialmente per acciai lavorati a freddo o ad alta lega).

Vi è anche la questione dei difetti di saldatura come penetrazione incompleta, avviamenti a freddo, inclusioni, porosità ecc. Ecc., Nonché il fatto che alcune leghe richiedono uno specifico trattamento pre e / o post saldatura.

In termini molto generali, i difetti di saldatura sono spesso correlati a problemi di propagazione delle crepe e quindi sono più preoccupanti per le strutture in cui la fatica e altre modalità cicliche legate all'impatto o all'impatto rappresentano un problema.

Le applicazioni di saldatura critiche sono ben coperte da standard specifici di applicazione / settore che coprono l'intero processo, nonché le procedure di collaudo e ispezione.

Per saldature di buona qualità in acciai a bassa lega con una buona penetrazione e senza difetti importanti, è generalmente ragionevole considerare un giunto saldato come se fosse un pezzo di metallo continuo a meno che non si stia lavorando a un codice che indica diversamente.

Detto questo, ho recentemente citato un lavoro di manutenzione per gabbie di generatori in lega di alluminio in cui le saldature sono un punto di rottura noto.

Tuttavia, tutto ciò è altamente contestuale ed è per questo che abbiamo codici di saldatura specifici che definiscono procedure e protocolli di test e situazioni situazionali specifiche piuttosto che avere un unico fattore di fondente per le "saldature".

Nella maggior parte dei casi, la resistenza allo snervamento (e anche lo spessore) del metallo saldato è uguale o superiore allo stress di snervamento (e anche allo spessore) del metallo base. In pratica possiamo pensare che siano uguali. Perché è inutile fare calcoli per il metallo di saldatura che è di 300 MPa quando il metallo di base produce in 235 MPa.

Esiste un documento chiamato PQR (Procedure Qualification Record). In PQR, la società effettua test non distruttivi e distruttivi su un campione saldato e utilizza questo documento come prova per le sue saldature qualificate. È possibile leggere i valori di snervamento e trazione su PQR. È possibile che i valori del metallo saldato siano inferiori ai valori del metallo base. Ma è eccezionale. Pensiamo che il metallo saldato sia forte almeno quanto il metallo base adiacente.

Ma il punto è che "la saldatura" è una prestazione di servizio definita nella norma ISO 9001 7.5.2. Ciò significa che non puoi mai essere sicuro che il processo di saldatura sia grato anche se hai dei controlli e dei test.

Quindi, 0,3 Sut o 0,577 Sy sono tutti atteggiamenti di precauzione e sono tutti veri. Siamo spiacenti, non so quale sia più utilizzato nel campo.