Причины напряжений и деформаций при сварке

ПРИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЙ и ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ СВАРКЕ [c.46]

Причины, вызывающие напряжения и деформации при сварке. [c.77]

Назовите причины возникновения напряжений и деформаций при сварке. [c.515]

Основные причины, вызывающие напряжения и деформации при сварке, следующие неравномерный нагрев, усадка наплавленного металла при переходе его из жидкого состояния в твердое структурные изменения наплавленного или основного металла в зоне термического влияния, которые могут сопровождаться изменением объема. [c.505]

Образование остаточных напряжений и деформаций при сварке вызывается одной и той же причиной, именно появлением внутренних усилий при местном нагреве металла до пластического состояния. Оба эти явления находятся во взаимной связи между собой, но (проявляются при сварке конструкций в различной степени и во многих случаях в противоположных направлениях. [c.613]

Причины и механизм возникновения сварочных напряжений и деформаций. Для уяснения причин возникновения тепловых напряжений и деформаций при сварке рассмотрим несколько примеров. [c.36]

Вторичной причиной возникновения напряжений и деформаций при сварке является усадка металла шва при переходе из жидкого состояния в твердое. Усадкой называется уменьшение объема металла при его остывании. Усадка металла вызывает продольные и поперечные деформации. [c.74]

Напряжения и деформации при сварке Остаточные напряжения, возникающие при сварке, зачастую являются причиной появления трещин в сварных швах или значительного коробления детали. [c.266]

Так как остаточные напряжения и деформации при сварке возникают по одной и той же причине, то они находятся во взаимной связи между собой, но проявляются по-разному. В сварных конструкциях, изготовленных без заметных искривлений, остаточные напряжения растяжения высокие, а в сильно деформированных — небольшие. Поэтому некоторые требования по уменьшению остаточных деформаций и напряжений противоположны друг другу. [c.199]

Деформации, возникающие при сварке, обозначаются аналогично напряжениям. Различают нормальные компоненты сварочных деформаций е , Zy, и сдвиговые ууг, угх. Сварочные деформации в общем случае определяют изменение линейных и угловых размеров тела и характеризуют состояние отдельных участков тела. Основные причины, вызывающие появление деформации при сварке, заключаются в неравномерном нагреве, структурных превращениях и упругопластическом деформировании. Поэтому необходимо различать следующие составляющие сварочных деформаций [c.409]

Внутренние напряжения в детали (узле) возникают, при наличии препятствий свободной деформации нагреваемой детали. Основными причинами возникновения на пряжений и деформаций при сварке являются неравномерный нагрев основного металла, литейная усадка и структурные изменения металла. [c.164]

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]

Причинами возникновения сварочных напряжений являются неравномерность распределения температуры при сварке и жесткость свариваемых элементов, препятствующая свободному развитию тепловых деформаций и вызывающая возникновение пластических деформаций. При сварке закаливающихся сталей на развитие сварочных напряжений влияют также структурные превращения в шве и зоне термического влияния, сопровождающиеся изменением объема. В сварных соединениях разнородных сталей проведение термической обработки приводит к появлению нового вида термических внутренних напряжений, обусловленных разностью коэффициентов линейного расширения свариваемых деталей (п. 5 главы II). [c.59]

Значительно труднее воспринималось мнение о том, что основной причиной разрушений являются остаточные напряжения. Известно, что при сварке возникают остаточные напряжения, которые локально достигают значений предела текучести. Считалось также, что эти напряжения в сочетании с рабочим напряжением приводят к разрушениям. Однако в то время не принимался во внимание тот факт, что практически все способы изготовления, в том числе и клепка, вызывают локальные остаточные напряжения одинаковой величины. Хотя было мало данных о распределении остаточных напряжений вследствие сварки, считалось, что по сравнению с другими напряжениями они должны быть более объемными и это необходимо учитывать при объяснении хрупкого разрушения. Некоторые утверждали, что сварочные остаточные напряжения должны быть локальными и, таким образом, не могут оказывать влияния на обширные разрушения. Однако остаточные напряжения (реактивные напряжения) другого типа вследствие деформаций и усилий, возникающих при совместной пригонке деталей, являются важными и должны приниматься во внимание при значительных разрушениях. [c.359]

Сварка вызывает в изделиях появление напряжений, существующих без приложения внешних сил. Напряжения возникают по ряду причин, прежде всего из-за неравномерного распределения температуры при сварке, что затрудняет расширение и сжатие металла при его нагреве и остывании, так как нагретый участок со всех сторон окружен холодным металлом, размеры которого не изменяются. Вследствие структурных превращений участков металла околошовной зоны, нагретых в процессе сварки выше критических точек, в свариваемых конструкциях возникают структурные напряжения. В отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, эти напрял ения называют внутренними (собственными) и остаточными сварочными напряжениями. Если значения сварочных напряжений достигнут предела текучести металла, они вызовут изменение размеров и формы, т. е. деформацию изделия. Деформации могут быть временными и остаточными. Если остаточные деформации достигнут заметной величины, они могут привести к неисправимому браку. Остаточные напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Особенно сильно проявляется действие этих напряжений в условиях, способствующих хрупкому разрушению сварного соединения, которое происходит в результате неблагоприятного сочетания концентрации напряжений, температуры и остаточных напряжений. Первые два фактора меньше поддаются изменению, чем остаточные напряжения, поэтому применяют ряд мер по предотвращению и снижению сварочных напряжений и деформаций. [c.97]

К неизбежным причинам, способствующим возникновению напряжений и деформаций, относятся такие, без которых процесс обработки происходить не может. К этим причинам при сварке относят неравномерный нагрев, тепловую усадку швов, структурные изменения металла шва и околошовной зоны и т. д. [c.86]

К с о п у т с т в у ю щ И.М причинам, способствующим возникновению напряжений и деформаций, относятся такие, без которых процесс сварки может происходить. К таким причинам при сварке относят неправильные решения конструкции сварных узлов (близкое расположение швов, их частое пересечение, неправильно выбранный тип соединения и т. д.), применение устаревшей техники и технологии сварки (неверно выбраны способы наложения слоев и диаметр электрода, не соблюдаются режимы сварки и т. д.), низкая квалификация сварщика, нарушение геометрических размеров сварных швов и т. д. [c.86]

При сварке слои материала, расположенные ближе к шву, будут стремиться удлиниться больше, чем отдаленные от него. Но более холодные слои сдерживают это перемещение, что приводит к сжатию сильнее нагретого слоя —он пластически деформируется (укорачивается). При охлаждении этот же слой будет стремиться укоротиться на ту же величину, на которую должен был удлиниться при нагреве в том случае, если бы это происходило свободно. Однако соседние слои, так же, как и в предыдущем случае, препятствуют осуществлению этих перемещений в полной мере, поэтому охлажденный слой оказывается растянутым, а соседние — сжатыми. Это явление и является одной из главных причин появления остаточных напряжений и деформаций. Под воздействием остаточных напряжений могут происходить локальные разрушения в зоне соединений (холодные [c.239]

Существенное влияние на величину продольных остаточных деформаций при сварке имеет погонная энергия дуги. Это связано с тем, что тепловая энергия, отдаваемая дугой, является причиной деформаций. При этом важно, чтобы нагрев изделия произошел возможно более равномерно — тогда остаточные (собственные) напряжения и соответственно пластические деформации при нагреве будут минимальны, а остаточные — малы. [c.20]

По первому признаку собственные напряжения подразделяют на временные и остаточные. Временные напряжения возникают в изделиях при неравномерном нагревании. Если при этом напряжения в любом объеме изделия не превысят предела упругости, они исчезают после охлаждения изделия. Остаточные напряжения остаются в изделии после исчезновения причины, их вызвавшей. Эти напряжения также возникают при сварке вследствие неравномерного нагрева изделия. Однако в отдельных объемах тела должны иметь место термопластические деформации или структурные превращения. Эти необратимые пластические деформации или структурные превращения, сопровождающиеся изменением удельных объемов, при сварке в большинстве случаев имеют место в околошовной зоне и в шве. [c.350]

При сварке металлоконструкций возникают внутренние напряжения и деформации, которые причиняют много трудностей при изготовлении и эксплуатации сварных конструкций. Сварочные напряжения и деформации могут вызвать следующие нежелательные последствия [c.84]

Другой причиной деформации и напряжения при сварке является величина усадки металла шва. Усадка при сварке металла вызывает продольные и поперечные напряжения и деформации, а также угловые и местные деформации. [c.104]

Желательно по возможности унифицировать материалы, из которых изготовляются конструкции по одному чертежу, т. е. сокращать число профилей, их типоразмеров и марок стали. Однако стоимость перерасхода стали в результате унификации не должна превышать экономический эффект, получаемый от унификации. Число и размеры сварных швов не должны быть более требуемых по расчету на прочность. Увеличенные против расчетных размеры сварных швов не только повышают объемы сварочных работ, но и вызывают дополнительные сварочные напряжения и деформации. Первые могут ухудшить эксплуатационные качества конструкции, а вторые часто требуют значительных затрат труда на дополнительную правку. Некоторое исключение представляют угловые швы при сварке металла больших толщин, особенно из низколегированных сталей. В ряде случаев их толщину необходимо принимать более расчетных размеров по технологическим причинам — для обеспечения требуемых свойств основного металла в зонах термического влияния. [c.17]

Наличие сосредоточенного источника тепла (сварочное пламя, электрическая дуга), перемещающегося вдоль шва с какой-то скоростью и вызывающего неравномерное нагревание металла при сварке, является основной причиной возникновения внутренних напряжений и деформаций в сварных изделиях. [c.124]

Фазовые и структурные превращения при сварке конструкционных сталей нередко вызывают понижение технологической прочности, механических и эксплуатационных свойств металла сварных соединений. Под технологической прочностью понимают способность материалов без разрушения выдерживать термомеханические воздействия в процессе сварки. В условиях указанных воздействий часто существенно понижаются механические свойства металла, что вместе с довольно высокими сварочными деформациями и напряжениями может служить причиной образования трещин. [c.511]

Залечивание дефектов при пластической деформации под действием гидростатических давлений Б. И. Береснев и др. объясняют следующим образом. Гидростатическое давление, подавляя силы, стремящиеся раскрыть трещины, не позволяет им разрастаться. Создается возможность образования контактных мостиков между противолежащими поверхностями дефекта. В точках контакта благодаря высоким напряжениям и взаимному проскальзыванию частиц металла на противоположных поверхностях дефекта создаются условия для восстановления сплошности деформируемого металла аналогично условиям холодной сварки. При этом не исключается возможность локального нагрева металла в точках контакта противолежащих поверхностей, способствующего активизации диффузионных процессов. Причиной локального нагрева в контактных точках могут быть локализованная пластическая деформация, а также высвобождающаяся поверхностная энергия при сближении выступов дефекта на расстояние порядка параметра кристаллической решетки. [c.438]

Обеспечивая протекание с известной скоростью технологического процесса сварки, они вместе с тем являются причиной структурных, объемных и пластических изменений в металле, в результате которых в элементах конструкций возникают собственные напряжения и остаточные деформации. Необходимость непрерывного повышения качества сварных изделий и производительности сварки определяет практический интерес, который приобретают исследования распространения тепла в процессе сварки или наплавки при помощи аналитических, экспериментальных методов и методов аналогии. [c.411]

Вторая причина возникновения ГТ - высокотемпературные деформации, развивающиеся вследствие затрудненной усадки металла шва и формоизменения свариваемых заготовок, а также при релаксации сварочных напряжений в неравновесных условиях сварки и при послесварочной термообработке, усиленные тепловой, структурной и механической концентрацией деформаций. [c.131]

Причины этих разрушений связаны как с использованием новых материалов, так и со стремлением создать более эффективные конструкции. Внедрение высокопрочных конструкционных сплавов, широкое использование сварки, применение в некоторых случаях деталей с утолщенными сечениями, использование уточненных методов расчета способствовали снижению несущей способности элементов конструкций до критического уровня, при котором допускается локальная пластическая деформация без разрушения. В то же самое время особенности технологии сварки, наличие остаточных напряжений после механической обработки, несовершенства сборки повысили потребность в специальном создании локальных пластических деформаций в качестве средства предотвращения разрушения. Увеличение интенсивности переменных во времени эксплуатационных нагрузок и повышение агрессивности окружающей среды также в ряде случаев способствовали разрушению. Все это явилось причиной развития основных положений и разработки систем контроля. Подобные системы обычно включают в себя контроль номинальных напряжений и размеров существующих трещин, с тем чтобы они всегда оставались ниже уровня, который является критическим для материала, используемого в элементе конструкции или машины. [c.61]

По качеству их разделяют на углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-94 и ГОСТ 535-88), содержащие С < 0,49 % и углеродистые качественные стали (ГОСТ 1050-88) с С < 0,65 %. Содержание углерода определяет комплекс механических, физических и технологических свойств сталей. При увеличении содержания углерода растет доля цементита в структуре горячекатаных сталей, повышаются прочность и твердость при значительном одновременном снижении пластичности. По технологическим свойствам при горячей и холодной обработке давлением, сварке и обработке резанием углеродистые стали превосходят большинство легированных сталей. При закалке деталей из углеродистых сталей их недостатками являются малая прокаливаемость и большие деформации. Из-за малой прокаливаемости термическое улучшение возможно для деталей, максимальная толщина которых не превышает 10-20 мм. Необходимость закалки в воде, чтобы получить скорость охлаждения больше критической, является причиной появления больших закалочных напряжений, искажения формы и размеров изделий. [c.94]

Трещины по разупрочненной прослойке зоны металла термического влияния (ЗТВрп) на расстоянии 2-4 мм от границы сплавления со стороны корпуса тройника 4.ПЗ, б Межкристаллитный хрупкий xapai rep повреждения. Магистральная трещина на участке металла с мелким зерном. Края трещины поражены порами и микротрещинами ползучести. Структурная и механическая неоднородность Конструктивные причины чрезмерное ослабление прочности корпуса тройника отверстием под штуцер повышенная концентрация напряжений и деформаций в зоне углового шва. Эксплуатационные причины действие повышенных изгибающих нагрузок, вызванных нарушением проектного состояния опорно-подвесной системы, неудовлетворительной работой дренажей, защемлением паропровода, забросами воды и др. Технологические причины сварка углового шва с повышенным тепловложением чрезмерно высокая погонная энергия, недопустимо высокий подогрев при сварке нарушение в технологии термообработки основного металла недоотпуск [c.269]

Развитие сварочного производства, внедрение прогрессивных методов сварки, видов сварочного оборудования в народном хозяйстве страны повышают требования к профессиональной подготовке электросварщиков. В процессе работы электросварщику при-лодится часто сталкиваться с самыми различными сложными техническими вопросами. Квалифицированный электросварщик должен прекрасно знать технологию электродуговой сварки. Он должен уметь правильно выбрать нужную марку электрода, необходимый режим сварки, знать свойства электродных покрытий, классификацию электродов, причины возникновения внутренних напряжений и деформаций в сварных конструкциях и мероприятия по их предупреждению, наиболее рациональные способы сборки конструкций под сварку, основные способы контроля качества сварки и многое другое. [c.70]

Вторая причина ГТ — высокотемпературные деформации. Они развиваются вследствие затрудненной усадки металла шва и формоизменения свариваемых заготовок, а также при релаксации сварочных напряжений в неравновесных условиях сварки и при послесварочной термообработке, усиленные тепловой, структурной и механической концентрацией деформации. Принято рассматривать две составляющие деформации при сварке [5] Ет — температурная деформация (рис. 6.5). Она по величине равна деформации металла при его нагреве и охлаждении в свободном состоянии (измеряется на дилятометрах), но [c.124]

Сварочные напряжения относятся к группе так называемых внутренних напряжений, существующих в изделии без приложения внешних сил. Внутренние напряжения возникают практически при всех технологических про-щёссах изготовления конструкций (литье, ковке, прокатке, сварке, механической и термической обработке), достигая в ряде случаев значительной величины (предела текучести) и вызывая заметные деформации изделий. Основными причинами их развития могут являться неравномерный разогрев изделия Б процессе изготовления, неравномерное распределение усилий, а также структурные изменения, приводящие к появлению в отдельных участках пластических или термопластических деформаций. Отличительной особенностью внутренних напряжений является их взаимная уравновешенность в пределах изделия. [c.59]

Причины появления сварочных напряжений обусловлены неравномерным нафевом металла при сварке, литейной усадкой кристаллизующегося металла и структурной усадкой (изменением объемов структурных составляющих). Сварочные напряжения могут вызывать деформацию в виде продольной, поперечной и угловой в зависимости от типа сварного соединения формы щва, размера сварной конструкции и технологии сварки (рис. 1.13). [c.39]

Несмотря иа разное легирование рассмотренных свариваемых материалов, характер образующихся при термической обработке трещин и их механизм идентичны. Преимущественным местам их зарождения является околошовная зона или шов, а трещины носят явно выраженный межзереиный характер. По механизму своего образования они идентичны локальным разрушениям и являются следствием развития процессов высокотемпературной ползучести на стадии межзеренного разрушения. Отличием трещин при термической обработке от эксплуатационных разрушений является лишь разный источник деформации при ползучести в первом случае за счет релаксации сварочных напряжений, а во втором — за счет вненших (рабочих) напряжений. Основной же причиной, вызвавшей их появление, является воздействие термодеформационного цикла сварки, приведшее к снижению при высоких температурах относительной прочности границ зерен слабого участка. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...