ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Деформации и напряжения при сварке из "Основы сварочного производства " Классификация деформаций и напряжений. Помилю напряжений и деформаций, возникающих в деталях под действием приложенных нагрузок, в них могут быть так называемые собственные напряжения и деформации, которые существуют в телах даже при отсутствии каких-либо внешних сил. [c.32] Различают собственные напряжения I рода, которые уравновешиваются в макрообъемах тела, II рода — в пределах зерен, III рода — в пределах кристаллической решетки. [c.32] В зависимости от характера напряженного состояния собственные напряжения могут быть одноосными — линейными, двухосными — плоскостными и трехосными — объемными. [c.32] Различают деформации в плоскости (рис. 20, а, б), проявляющиеся в изменении формы и размеров детали или конструкции в плоскости, например, в виде продольных и поперечных деформаций деформации вне плоскости, например в виде угловых деформаций, грибовидности, серповидности и т. д. [c.32] Образование сварочных деформаций и напряжений. Основными причинами образования собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравномерный нагрев и охлаждение металла при сварке, структурные и фазовые превращения, механическое (упругое и пластическое) де( р-мирование при сборке, монтаже и правке сварных узлов и конструкций. [c.33] Представим себе металлический стержень со свободной длиной I, жестко закрепленный с одной стороны (рис.-21, а). Если его нагреть, то такой стержейь удлинится на некоторую величину = =а.1Т, где а — температурный коэффициент расширения, / — длина стержня, Т — температура нагрева. Если теперь охладить стержень до начальной температуры, то удлинение исчезнет и стержень вновь будет иметь начальную.длину /. Поскольку ничто не мешало удлинению и укорочению стержня, то в нем вё возникнет никаких ни временных, ни остаточных напряжений. [c.33] При нагреве стального стержня выше 100°С в нем возможно появление пластических деформаций. [c.34] Рассмотрим, наконец, случай, когда стержень закреплен жестко с обоих концов (рис. 21, б), закрепление препятствует как его удлинению, так и укорочению. [c.34] Нагрев стержня из низкоуглеродистой стали при жестком его закреплении до температур 200 С приводит к появлению в нем после остывания растягивающих напряжений, равных пределу текучести и даже к пластическим деформациям растяжения. [c.34] Процессами, происходящими при нагреве и охлаждении защемленного стержня, объясняется образование временных и остаточных напряжений и деформаций, действующих в сварном шве и прилегающей зоне, где металл подвергается упругопластическому деформированию при нагреве и охлаждении в процессе сварки. Зона нагрева при сварке ведет себя как защемленный нагреваемый стержень, а холодные участки металла как защемление. [c.34] Обязательным условием возникновения остаточных деформаций и напряжений является наличие пластической деформации при нагреве. Чем выше нагрев и больше его неравномерность, тем более вероятно появление при нагреве пластических деформаций, а следовательно, и остаточных напряжений и деформации. [c.34] Величина остаточных напряжений для углеродистых сталей достигает предела текучести, для сталей высоколегированных может превышать условный предел текучести, для титана, алюминия, меди, и тугоплавких металлов, как правило, меньше предела текучести. [c.34] Характерное распределение остаточных сварочных напряжений при сварке встык пластины показано на рис. 22. [c.35] Вернуться к основной статье