Остаточные напряжения при деформации и меры для их уменьшения

Высокий коэффициент линейного расширения у меди вызывает образование высоких временных и остаточных сварочных деформаций и напряжений и коробление конструкций. Поэтому необходимы меры по их уменьшению. [c.456]

В данной серии опытов ис- 2Ц следованию подвергались образцы в виде кольцевых секторов, вырезанных из втулок, О протянутых по разным схемам или обработанных различными видами резания. Поскольку в таких образцах (1/12 часть кольца) остаточные напряжения I рода отсутствуют, а различие в шероховатости поверхности образцов при указанной разности в твердости элементов пары существенно не сказывается на величине износа, имеющееся различие в износостойкости образцов следует отнести за счет различия в упрочнении при разных схемах протягивания или обработки резанием. Влияние упрочнения на износостойкость иллюстрируется рис. 99, где представлены графики износа при вращательном относительном движении образцов из стали У8, втулки из которой обработаны протягиванием с а = 0,4 мм до различных суммарных натягов. Из рисунка видно, что по мере увеличения пластической деформации наблюдается тенденция к уменьшению величины износа. [c.149]

Остаточные напряжения, достигающие в поверхностных слоях значений 30—80 кгс/см и по мере съема припуска, равного 1— 2 мм, резко понижаются до 5—15 кгс/см. Учитывая это, для уменьшения остаточных деформаций целесообразно при предварительной обработке удалить максимальный припуск. Однако для получения конечной погрешности обработки в требуемых пределах необходимо оставлять промежуточный припуск, достаточный для компенсации коробления лопатки. Заранее определить величину коробления не представляется возможным, и поэтому в процессе обработки наладочной партии лопаток целесообразно измерять величину деформации, устанавливать необходимое количество предварительных операций, определять достаточный для чистовой операции припуск. [c.225]

В месте концентрации напряжений на первом этапе происходит резкая пластическая деформация наиболее слабых зерен, что характеризуется накоплением остаточных деформаций (и остаточных напряжений, особенно резко возрастающих при переменности нагружения). В зернах металла происходят сдвиги, нарастающие по мере увеличения повторения нагрузки. Первый этап характерен так называемым упрочнением металла, уменьшением его пластических свойств (поворот плоскостей скольжения в невыгодное положение для пластической деформации, наклеп при повторной нагрузке каждого кристалла). [c.264]

ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ И МЕРЫ ДЛЯ ИХ УМЕНЬШЕНИЯ 45 [c.45]

При сварке всех видов соединений, помимо обеспечения надлежащего качества, необходимо принимать меры к уменьшению остаточных сварочных деформаций и напряжений (см. гл. [c.279]

В то же время различные меры борьбы с деформациями оказываются эффективными лишь при определенных условиях. Наиболее часто для предотвращения сварочных деформаций или уменьшения их применяют закрепления свариваемых деталей, которые вызывают появление в процессе сварки остаточных деформаций растяжения и поэтому могут понизить общие напряжения свариваемого изделия. Однако как показала практика использования этого способа, закрепления не могут заметно снизить сварочные деформации, если специальными средствами не обеспечить усиленный теплоотвод из свариваемого изделия в оснастку. [c.387]

Для уменьшения величины остаточных напряжений и деформаций при сварке многопроходных швов применяют каскадный метод сварки (см. гл. 5). Существенное влияние на величину напряжений и остаточных деформаций оказывает направление сварки отдельных швов. Эффективной мерой снижения остаточных деформаций является закрепление свариваемых деталей в специальных приспособлениях-кондукторах. [c.165]

Как показали многочисленные исследования, применение ультразвука при обработке материалов давлением приводит к существенному улучшению качества штампованных поковок. При этом в значительной мере уменьшается шероховатость поверхности по сравнению с обычным деформированием, происходит более равномерное распределение деформации по объему образца, что понижает остаточные напряжения 1-го и 2-го рода и этим повышает коррозионную стойкость деталей. Кроме того, штамповка с ультразвуком повышает точность размеров поковок. Повышение качества поверхности, в частности уменьшение шероховатости после холодного выдавливания, имеет важное зна- [c.173]

Таким образом, на стадиях проектирования, изготовления и монтажа сварных конструкций необходимо принимать меры по уменьшению влияния сварочных напряжений и деформаций. Нужно уменьшать объем наплавленного металла и тепловложение в сварной шов. Сварные швы следует располагать симметрично друг другу, не допускать, по возможности, пересечения швов. Ограничить деформации в сварных конструкциях можно технологическими приемами сваркой с закреплением в стендах или приспособлениях, рациональной последовательностью сварочных (сварка обратноступенчатым швом и др.) и сборочно-сварочных операций (уравновешивание деформаций нагружением элементов детали). Нужно создавать упругие или пластические деформации, обратные по знаку сварочным деформациям (обратный выгиб, предварительное растяжение элементов перед сваркой и др.). Эффективно усиленное охлаждение сварного соединения (медные подкладки, водяное охлаждение и др.), пластическое деформирование металла в зоне шва в процессе сварки (проковка, прокатка роликом, обжатие точек при контактной сварке и др.). Лучше выбирать способы сварки, обеспечивающие высокую концентрацию тепла, применять двустороннюю сварку, Х-образную разделку кромок, уменьшать погонную энергию, площадь поперечного сечения швов, стремиться располагать швы симметрично по отношению к центру тяжести изделия. Напряжения можно снимать термической обработкой после сварки. Остаточные деформации можно устранять механической правкой в холодном состоянии (изгибом, вальцовкой, растяжением, прокаткой роликами, проковкой и т.д.) и термической правкой путем местного нагрева конструкции. [c.42]

Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризуюш,ихся значительной степенью пластической деформации, предшествуюш,ей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной обш,ей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

При моделировании процессов длительного разрушения различают идеально хрупкое (бездеформационное) разрушение, идеально вязкое, протекающее по схеме Хоффа [75] (при котором нарушение сплошности материала происходит лишь в момент, когда площадь сечения вследствие поперечного сужения обращается в нуль), и, наконец, промежуточное разрушение смешанного типа. Предельную деформацию предшествующую разрушению при ползучести, называют деформационной способностью материала, или его ресурсом пластичности. Она может заметно отличаться от величины 6 (табл. АЗ.6). В качестве характеристик определяют остаточную деформацию ползучести 4 и относительное сужение Х]/, при разрушении. Эти характеристики весьма чувствительны к условиям испытания — температуре и напряжению, определяющим время до разрушения [83]. При постоянной температуре по мере уменьшения напряжения (увеличения tp) ресурс пластичности, как правило, снижается. Однако в некоторых случаях (в частности у сталей перлитного класса) по достижении некоторого минимума с ростом tp ресурс в дальнейшем снова увеличивается. Обычно это связано со структурными изменениями, происходящими в металле во время испытания. Зависимость 6, = = 6 (Т) также может иметь минимум, значение которого зависит от времени до разрушения. Для определения 8 некоторые исследователи рекомендуют проведение испытаний при постоянной скорости деформации. [c.84]

При напряжении 84,4 kzJ m в узкой части образца в точке А на соединительной кривой, непосредственно за местом сопряжения этой кривой с прямой частью, получается максимальное напряжение в 121,3 Kzj M . По мере уменьшения радиуса соединительной кривой максимальное напряжение возрастает и приближается к тому пределу, за которым даже небольшая нагрузка вызывает остаточную деформацию в этой точке, что легко можно наблюдать на образце с очень резким (острым) переходом от широкой части к узкой. Зависимость величины напряжений от радиуса переходной кривой дана в нижеследующей таблице, где приведены в функции лишь радиуса R результаты измерений напряжения в растянутом образце указанных выше размеров. [c.483]

Переход к положительному соотношению главных напряжений приводит к снижению размеров зоны пластической деформации в момент перегрузки. Поэтому роль остаточных сжимающих напряжений в задержке трещины резко снижается. Снижается и шероховатость поверхности излома, влияющая на задержку трещины в результате уменьшения размеров зоны статического проскальзывания трещины. По мере возрастания соотношения главных напряжений происходит снижение размеров зоны пластической деформации в момент перегрузки и одновременно уровня эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений, который руководит ростом трещины после перегрузки. Начиная с некоторого соотношения главных напряжений происходит возрастание длительности задержки трещины при возрастании соотношения главных напряжений. Изменение знака соотношения главных напряжений приводит к снижению тормозящей роли компоненты напря- [c.436]

Большинство твердых материалов способно выдерживать, не разрушаясь, очень высокое всестороннее давление, если только оно действует равномерно со всех сторон, как это, например, имеет место в твердом теле, окруженном жидкостью. Материалы с неплотной или пористой структурой, как, например, дерево, под действием высокого гидростатического давления подвергаются значительной остаточной деформации, и после снятия давления их объем остается уменьшенным. (Достаточно спрессованное таким образом дерево теряет свойство пловучести в воде.) С другой стороны, в кристаллических телах (металлах, твердых плотных горных породах) в тех же условиях наблюдается лишь упругая деформация весьма небольшой величины. В отношении сжимаемости плотные поликристаллические и аморфные тела ведут себя подобно жидкостям. Они упруго ся имаемы и способны противостоять высоким гидростатическим давлениям, достигающим почти любой технически возможной величины, не претерпевая остаточной деформации. Зато в твердых материалах меньшей плотности всестороннее давление вызывает явные признаки разрушения, как, например, в подвергнутых гидростатическому давлению цилиндрических образцах мрамора (Карман), а также в образцах дерева, которые при сжатии принимают неправильную форму вследствие своей клеточной анизотропной структуры (А. Фёппль). Если, подвергая такие материалы высоким всесторонним давлениям, не принять особых мер предосторожности, то передающая давление жидкость проникает в материал через его мельчайшие щели и трещинки. По наблюдениям Т. Паултера, стеклянные шары, подвергнутые в течение короткого периода времени очень высокому всестороннему давлению жидкости, разрушаются не прп максимальном давлении, а либо в течение периода уменьшения давления, либо же вскоре после быстрого снятия последнего. Ничтожные количества жидкости, способные проникнуть через невидимые мельчайшие поверхностные трещины в наружных слоях шаров, не успевают достаточно быстро вытечь из этих трещин при внезапном снижении давления. Поэтому при снятии внешнего давления в жидкости, попавшей в узкие трещины или каналы поверхностного слоя, возникает градиент давления, который и приводит к высокой местной концентрации растягивающих напряжений, создающих опасность разрыва стекла. В сравнительно более слабых материалах, как мрамор и песчаник, внешнее давление жидкости приводит к образованию трещин, в результате чего может произойти разрушение структуры этих пород. [c.199]

С целью уменьшения сварочных деформаций и напряжений при сборке применяют ряд мер. Эффективной мерой снижения остаточных деформаций является жесткое закрепление свариваемых деталей в специальных приспособлениях — кондукторах. Часто применяют дополнительную деформацию заготовок, которая должна бы1ь противоположной ожидаемой сварочной деформации. Метод предварительного изгиба свариваемых деталей используют для борьбы с угловыми деформациями при сварке стыковых и нахлесточных соединений. При сварке листов небольшой ширины с -образной разделкой кромок их располагают с предварительным выгибом в сторону, обратную ожидаемой деформации. Листы большой ширины можно укладывать с предварительным изгибом свариваемых кромок. С целью устранения деформаций при сварке тавровых и двутавровых балок применяют приспособления, которые изгибают балку в сторону, обратную ожидаемой дефор аичи. Эффективной мерой предотвращения выпучивания стойки в двутавровых балках, вызванной сврркой поясных швов, является сборка с предварительным натяжением стенки. Для натяжения стенки используют сборочные стенды с домкратными устройствами. [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...