Способы уменьшения внутренних напряжений и деформаций

СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ [c.284]

Борьба с внутренними напряжениями и деформациями является важнейшей задачей сварщика. Применяемые на практике различные способы уменьшения внутренних напряжений и деформаций в сварных деталях можно разбить на три группы. [c.284]

Способы уменьшения внутренних напряжений и деформаций 285 [c.285]

Способы уменьшения внутренних напряжений и деформаций балок. Для уменьщения напряжений и деформаций необходимо соблюдать последовательность наложения швов. При сварке поясных швов автоматами во избежание образования винта в стержне балки швы, расположенные у одного горизонтального листа, необходимо варить в одном направлении (рис. 24), не допуская провисания при установке балок под сварку. При сварке швов большой протяженности вручную и полуавтоматами рекомендуется применять обратноступенчатый метод сварки. Приварку ребер жесткости выполняют от середины ребра к поясам или В разброс, причем сварщики распределяются по всей длине балки. Сварку многослойных швов ведут поочередно, то с одной, то с другой стороны ребра, а многослойные швы выполняют каскадным способом или горкой . [c.39]

Глава X ВНУТРЕННИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ В СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЯХ И СПОСОБЫ ИХ УМЕНЬШЕНИЯ [c.282]

ВНУТРЕННИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ В СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЯХ, СПОСОБЫ их УМЕНЬШЕНИЯ 41. Причины возникновения внутренних напряжений [c.264]

Уменьшения внутренних напряжений достигают следующими мерами. Длинные швы выполняют обратноступенчатым способом на проход (рис. 53, о). Многослойную сварку выполняют каскадным способом или горкой. При этом хорошие результаты дает послойная проковка шва (кроме первого и последнего слоя). Швы накладывают с таким расчетом, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные возникшим от предыдущего шва (рис. 53, -б, в). Последовательность выполнения швов должна допускать свободную деформацию элементов конструкций. Например, при сварке настила из нескольких листов следует в первую очередь выполнять швы, соединяющие листы полос, и лишь затем швы, соединяющие эти полосы между собой (рис. 54). [c.60]

Для уменьшения остаточных напряжений применяются различные способы деформирования прокатка роликами, проковка, обработка взрывом. Недостатками всех указанных методов является снижение пластичности деформируемой зоны. Особенностью как холодной, так и горячей пластической деформации является ее неоднородность. Кристаллические материалы вследствие своего строения и механизмов деформации склонны к неравномерному ее развитию. Неравномерность обусловливается схемой приложения внешних сил, неравномерным распределением внутренних напряжений, ограниченностью систем скольжения и рядом других факторов, приводящих к локализации деформации. [c.7]

Внутренние напряжения, возникающие в чугунных отливках вследствие неравномерного охлаждения разных частей, с течением времени снижаются и приводят к изменению размеров литья. Для уменьшения деформации чугунных отливок возможно применение следующих способов [c.290]

Жесткое закрепление свариваемых деталей также применяют для уменьшения деформаций. Этот способ находит широкое применение в условиях массового и серийного производства при сварке детален сложной формы. Детали закрепляют в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых производят сварку, и вынимают их только после полного охлаждения. Однако при этом способе могут возникнуть внутренние напряжения, для снятия которых сваренный узел подвергают последующей термообработке. [c.75]

Жесткое закрепление изделий. Одним из способов уменьшения деформаций является также жесткое закрепление частей конструкции при сварке. Жесткое закрепление деталей препятствует перемещению их в процессе сварки. При этом усилия от внутренних напряжений расходуются на пластическую деформацию нагретого металла шва и зоны сварки. Внутренние напряжения в швах при жестком закреплении увеличиваются, и с этим явлением следует считаться. По окончании сварки и снятии закрепляющих приспособлений деформации хотя и появляются, но значительно меньших размеров, так как наличие швов препятствует свободному перемещению частей изделия. [c.187]

Жесткое закрепление свариваемых деталей. Детали укрепляют так, чтобы они в процессе сварки не могли деформироваться. Деталь освобождается после охлаждения швов. Этот способ хотя и уменьшает деформации, но вызывает появление внутренних напряжений, остающихся после сварки. Поэтому при пользовании им следует применять какие-либо другие способы уменьшения напряжений, например подвергать деталь последующей термообработке. [c.91]

Обычная закалка (в одном охладителе) — применяется для обработки деталей простых форм. Изделия более сложной формы закаливают в двух различных жидких средах или прерывистой закалкой. Детали при этом нагревают, как обычно под закалку, и охлаждают с необходимой скоростью до температуры, лежащей несколько выше начала мартекситного превращения. Затем их быстро переносят в менее интенсивный охладитель, где и выдерживают до полного охлаждения. Таким образом, превращение аустенита в. мартенсит протекает сравнительно медленно, что способствует уменьшению внутренних напряжений и деформаций. Такой способ закаливания часто применяют для закалки инструмента из углеродистой стали. [c.119]

Повышение ресурса ответственных элементов энергооборудования, в том числе роторов и корпусов турбин, возможно при использовании способа, изложенного в работе [22]. Способ основан на свойстве самоуравновешенной системы, какой является деталь, нагруженная внутренними силами, вызванными температурными деформациями нарушение равновесия за счет уменьшения напряжений одного знака неизбежно приводит к новому равновесному состоянию, при котором напряжения противоположного знака уменьшаются так, что сумма проекций всех сил на каждую ось координат равна нулю. Для деталей, ресурс которых исчерпывается под воздействием циклических внутренних напряжений и агрессивной среды (в основном со стороны одной из поверхностей, а возможность осуществления необходимых конструкционных улучшений со стороны этой поверхности уже исчерпана), повышение ресурса этих деталей может быть достигнуто за счет снижения размаха напряжений путем выполнения со стороны противоположной поверхности полостей специального вида. [c.189]

В разделе 3.2.2 рассмотрено изменение внутренних напряжений при высокотемпературной деформации известны [39] способы определения внутренних напряжений с использованием явления релаксации. Например, если осуществить испытания на релаксацию при длительном времени, то напряжения, падая до некоторой величлны, затем становятся постоянными. Можно считать, что это постоянное напряжение соответствует величине внутреннего напряжения. Кроме того, если резко уменьшить напряжение в процессе испытаний на ползучесть, а затем поддерживать его постоянным в состоянии, когда не происходит ползучести в течение некоторого (продолжительного) времени, то это напряжение можно рассматривать как величину внутреннего напряжения, соответствующего приложенному напряжению и деформации непосредственно перед уменьшением напряжения. При таком подходе можно отметить, что деформация ползучести с учетом релаксации при постоянной общей деформации соответствует промежуточной деформации между ползучестью при постоянном внешнем напряжении и ползучестью в том случае, когда приложено напряжение, равное по величине внутреннему напряжению (релаксация с постоянной вс после некоторого момента времени). [c.89]

Способ учета условий 1—6 не зависит от вида внешней нагрузки, однако при переходе с одного режима нагрузки на другой, а также при возрастании или снижении внешней нагрузки в заданном режиме возможно изменение этих условий, что приводит к нелинейной зависимости напряжений и перемещений в конструкции от внешней нагрузки. Так, в процессе деформации возможно уменьшение или полное выбирание зазоров (условия 1, 2) изменение осрвых усилий (или внутреннего давления) приводит к изменению сил трения и условий проскальзывания (условия 3, 4). При значительных взаимнъгх угловых перемещениях в зонах контакта возможно частичное раскрытие стыков (условие 5). В процессе затяга шпи- [c.89]

Было предложено несколько остроумных способов решения этой задачи. Советские физики А.Ф. Иоффе и Я. И. Френкель предложили сперва переохлаждать шар (из каменной соли) до температуры, значительно более низкой, чем температура окружающей атмосферы, а затем нагревать его в воздухе до комнатной температуры ). Более высокая температура на поверхности вызывает расширение в материале шара. Термические напряжения в нем сводятся к сжимающим напряжениям в окружном направлении в его внешних частях, из условия же равновесия следует, что центральная часть шара должна быть растянута. Таким образом, в центре шара создается состояние равномерного всестороннего растяжения. Нетрудно найти термоупругие напряжения в шаре в период процесса теплообмена. Эти напряжения определяются центрально симметричным распределением температуры (задача, рассмотренная в классической теории теплопроводности для сферы). Я. И. Френкель определил максимальные значения термических растягивающих напряжений в центре шара и установил, что в каменной соли, переохлажденной в жидком воздухе, они должны достигнуть высоких значений, которые никогда не наблюдались при испытаниях этого материала на простое растяжение или изгиб (шары из каменной соли при повторном нагреве не дают трещин). Найденные таким путем очень высокие значения сопротивления трехосному растяжению во внутренней точке тела для такого слабого материала, как каменная соль, следует считать сомнительными. Внешние части шара из каменной соли, находящиеся в основном под действиел двухосного сжатия, должны получить пластические деформации, так как этот материал обладает низким пределом текучести. Поскольку высокие значения растягивающих напряжений были вычислены на основании теории упругости, влияние пластической деформации внешних слоев шара, приводящее к уменьшению сжимающих напряжений во внешней оболочке, не было учтено, вследствие чего величина растягивающих напряжений в центральной части оказалась значительно завышенной. [c.201]

Одним из эффективных способов повышения эксплуатационной надежности рабочих деталей штампов является комбинированная термическая обработка, заключающаяся в обычной объемной закалке и отпуске с последующей закалкой рабочей поверхности ТВЧ. Так, например, если используемые для инструмента холодной объемной штамповки стали ШХ15 или Х12 закалить до твердости HR 60—65, то они проявляют склонность к хрупкому разрушению. Снижение твердости до HR 58 приводит к уменьшению прочности поверхностного слоя. Если деталь закалить и отпустить до твердости HR 56—58, а затем ее рабочую поверхность дополнительно закалить ТВЧ до твердости HR 60—65, то прочность этой поверхности повышается и в ней создаются внутренние сжимающие напряжения, совпадающие по направлению с напряжениями, возникающими при штамповке. Кроме того, иа границе закалки ТВЧ и объемной закалки возникают растягивающие напряжения, обеспечивающие упругую деформацию инструмента при штамповке. Микроструктура поверхностного слоя — мелкоигольчатый бесструктурный мартенсит. Все это в совокупности обеспечивает значительное повышение прочности, износостойкости и срока службы штампового инструмента. [c.174]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...