Образование собственных напряжений

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]

Образование собственных напряжений происходит в результате неравномерного распределения температуры в изделии и пластических деформаций, возникающих при этом. Собственные напряжения в некоторых случаях обусловливают образование трещин в процессе сварки. Наиболее часто появляются горячие трещины в период остывания швов при температурах, близких к Т солидуса. Образование этих трещин происходит вследствие малой пластичности металла при указанных температурах. Наиболее часто горячие трещины возникают при сварке малоуглеродистых и нержавеющих сталей. [c.912]

Собственные напряжения растяжения в никелевых покрытиях могут превышать 490 Мн/м (50 кГ/мм ), а собственные напряжения сжатия — достигать 98 Мн/м" (10 кГ/мм ). Решающее влияние на образование собственных напряжений в никелевых покрытиях оказывают прежде всего состав электролита, значение pH, катодная плотность тока, температура электролита, загрязнения электролита и применяемые многочисленные добавки. [c.187]

Образование собственных напряжений происходит в результате неравномерного распределения температуры в изделии и пластических деформаций, воз- [c.666]

ХРУПКОСТЬ — способность тел разрушаться без заметной пластической деформации. Переход твердого тела из пластического состояния в хрупкое определяется следующими основными факторами температурой, скоростью нагружения, концентрацией напряжений. Процесс сварки, способствуя развитию в металле закалочных явлений, образованию собственных напряжений, а также высокой их концентрации, обусловленной резкими изменениями поперечных сечений или дефектами сварных соединений, может приводить в ряде случаев к значительному повышению X. [c.177]

Образование собственных напряжений растяжения проследим на примере длинной узкой пластины (рис. 6-2,а), посередине которой уложен проводник, выделяющий тепло и нагревающий пластину до некоторой температуры Т, кривая которой показана на рис. 6-2,6. Если бы волокна пластины длиной I не были связаны между собой, то они удлинились бы на абсолютную величину аТ1. Будучи связанными между собой, все волокна [c.133]

Собственные напряжения классифицируются по нескольким признакам (табл. 6.1). В приведенных выше примерах рассматривались одноосные собственные напряжения 1-го рода, вызванные неравномерным нагревом и термопластической деформацией. В ряде случаев напряжения являются двух- или трехосными. Образование собственных напряжений может происходить вследствие объемных изменений, вызванных структурными превращениями. [c.136]

ОБРАЗОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ НАПРЯЖЕНИИ [58] [103] [c.87]

Образование собственных напряжений [c.89]

Основным источником образования собственных напряжений при сварке является неравномерный разогрев свариваемых деталей. При рассмотрении процесса образования собственных сварочных напряжений следует учитывать следующие обстоятельства. [c.110]

Н и к о л а е в Г. А., и др.. Образование собственных напряжений при сварке металла больших толщин, Автоматическая сварка № 6, 1960. [c.546]

Чтобы более ясно понимать причины образования собственных напряжений, рассмотрим различные виды деформаций металла. [c.187]

К основным физическим процессам при сварке плавлением относятся электрические, тепловые, механические процессы в источниках нагрева плавление основного и электродного (присадочного) металла, их перемешивание, формирование и кристаллизация сварочной ванны ввод и распространение тепла в свариваемом соединении, приводящее к изменению структуры металла в шве и зоне термического влияния и образованию собственных сварочных деформаций и напряжений. [c.19]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Закалку отдельных зубьев при нагреве т. в. ч. можно производить при > 2,5 мм. Закалка с нагревом т. в. ч. при вращении колеса требует правильного выбора химического состава стали и режима закалки во избежание сквозного прокаливания зубьев у их оснований. Режим термообработки при закалке отдельных зубьев с нагревом т. в, ч. должен быть выбран так, чтобы в поверхностном слое возникали собственные напряжения сжатия. Такой цели служит, например, следующий режим при одной частоте прогревается весь зуб до температуры несколько ниже точки и при другой частоте очень быстро нагревается поверхностный слой необходимой толщины до закалочной температуры, т. е. выше После закалки н образования мартенсита в поверхностном слое термическая усадка сердцевины при дальнейшем охлаждении образует в твердом поверхностном слое собственные напряжения сжатия. Той же цели служит применение стали с пониженной прокаливаемостью. Последующий наклеп выкружки зубьев может повысить прочность зубьев до прочности цементованных зубьев. [c.410]

Каковы причины и механизм образования собственных сварочных деформаций и напряжений [c.281]

Напряжения. При анализе напряжений, вызванных сваркой, наибольший интерес представляют собственные напряжения. Собственные напряжения в зависимости от характера сил, явившихся причиной образования напряжений, классифицируются следующим образом [c.499]

Горячие и холодные трещины (ГТ и XT) в ОМ возникают под действием собственных напряжений, образующихся при сборке, нагреве под пайку, кристаллизации металла шва и охлаждения паяного изделия. Трещины в ОМ могут образоваться под действием расплавленного припоя. Образование трещин часто наблюдается в швах, спаянных припоями, имеющими широкий интервал кристаллизации, а также за-грязненных примесями, см. п.2 [c.152]

Остаточными напряжениями называют напряжения, существующие в теле при отсутствии внешних силовых воздействий на него. Наличие этих напряжений обусловлено неравномерностью температуры по объему тела, образованием во время нагрева или охлаждения новых структур с иной плотностью, наличием включений и др. Остаточные напряжения образуют равновесную систему. В зависимости от объема, который охватывается этой системой, различают собственные напряжения трех родов. Напряжения первого рода уравновешиваются в крупных объемах, соизмеримых с размерами детали напряжения второго рода (микронапряжения) уравновешиваются в пределах одного или нескольких кристаллических зерен напряжения третьего рода — субмикроскопические искажения кристаллической решетки. Напряжения второго и третьего рода не имеют ориентировки относительно осей детали. [c.52]

Количественная оценка сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основана на теории замедленного разрушения и предусматривает механические испытания сварных образцов. Испытания эти подобий испытаниям на длительную прочность. Наибольшее применение получил метод МВТУ на машине ЛТП. Метод основан на механическом испытании сварных образцов рекомендуемых размеров путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки моделируют упругую энергию собственных напряжений в сварных конструкциях. За показатель сопротивляемости металла образованию холодных трещин при сварке следует принимать минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки, при котором в сварном соединении образца образуются трещины после выдержки образца под нагрузкой в течение 20 ч. [c.49]

Смачивание расплавленным припоем основного металла сопровождается растворением его в жидкой фазе и диффузией припоя в основной металл. Образование при этом твердого раствора в диффузионной зоне почти всегда сопровождается изменением периода решетки. В системах основной металл — припой, таких как медь — цинк, медь —галлий, медь—германий, серебро— кадмий, серебро — индий, серебро — олово, решетки меди и серебра растягиваются растворенными элементами. В системах серебро — цинк, серебро — галлий, наоборот, решетка оказывается сжатой [12]. Возникновение в связи с этим собственных напряжений в. зоне спая может выз- [c.52]

Хотя образования вредных собственных напряжений в основном материале не всегда. можно избежать, однако можно избежать критических состояний напряжения. [c.169]

При переменных нагрузках твердое хромирование почти всегда ведет к уменьшению прочности, достигающему иногда 70%. Многочисленные поздние исследования подтвердили это качественно, но общепризнанного объяснения этому факту до сих под не найдено. Причинами уменьшения прочности могут служить хрупкость основного материала в результате диффузии атомарного водорода, собственные напряжения растяжения в твердом покрытии и действие насечки, возникающей в результате наличия трещин или образования их под нагрузкой. [c.197]

Напряжения, вызванные тремя первыми факторами, называются структурными, а последним (четвертым) — собственными напряжениями. Все эти виды напряжений могут суммироваться с напряжениями от внешней нагрузки [93]. Возникающие напряжения в результате указанных всех факторов могут при первом же нагреве газоотводящей трубы привести к нежелательным явлениям— нарушению структуры материала, образованию трещин и отколов. [c.194]

Структурная, химическая, геометрическая неоднородности, вызванные неравномерным нагревом, приводят к повышенной электрохимической гетерогенности сварного соединения. Термический процесс при сварке определяет неравномерное распределение собственных напряжений и образование температурных и остаточных напряжений в сварных конструкциях. Наличие собственных остаточных напряжений усложняет напряженное состояние в сварной конструкции и также повышает электрохимическую гетерогенность сварных соединений. [c.76]

При газовой сварке металла толщиной свыше 3 мм нахлесточное соединение применять нежелательно, так как в результате больших собственных напряжений возникают значительные деформации, которые при жестком закреплении свариваемых деталей могут привести к образованию трещин. [c.15]

Нахлесточным называется такое сварное соединение (рис. 2,6), в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга. При газовой сварке металла толщиной свыше 3 мм нахлесточное соединение применять нежелательно, так как в результате больших собственных напряжений возникают значительные деформации, которые при жестком закреплении свариваемых деталей могут привести к образованию трещин. [c.11]

В процессе образования сварных соединений (при охлаждении) происходит формирование надмолекулярных структур в шве, а также развитие полей собственных напряжений и их релаксация. Эти конкурирующие процессы определяют конечные свойства сварного соединения. [c.101]

Влияние толщины покрытия на образование собственных напряжений первым подробно исследовал Бреннер и его сотрудники прн опробовании спирального контрактометра. Обширные исследования в этой области предприняли Старек, Сеиб и Тулумелло, которые наряду с изменениями температуры и плотности [c.193]

Помимо напряжений и деформаций, возникающих в деталях под действием приложенных нагрузок, в них могут быть так называемые собственные напряжения, которые существуют в телах даже при отсутствии воздействия каких-либо внещних сил. Причины образования собственных напряжений весьма многообразны. Одной из них является неравномерный нагрев тела. [c.133]

Фиг. 33. Примеры образования собственных напряжений в деталях. (На фиг. 33, л напряжения приведены в кПмм ).

Мы рассмотрели процесс холодной правки при условии, что материал заготовки свободен от собственных внутренних напряжений. На самом деле заготовки обычно находятся в напряженном состоянии. При правкезаготовок картина образования внутренних напряжений усложняется. Так как исходное состояние в отдельных заготовках нам неизвестно, то конечный результат правки представляется в известной степени неопределенным, так как эпюра остаточных напряжений у отдельных заготовок могут быть при этом различными. [c.305]

Собственные внутренние напряжения сильно влияют на прочность покрытия. Они определяют важные свойства материала покрытия, как например его пластичность, твердость и электропроводность. Коррозионная стойкость и защитное действие также зависят от вида и величины собственного напряжения. Если возникают напря кения растяжения, т. е. хадочные напряжения, то всегда создается опасность образования трещин вследствие местных превышений напряжения разрыва покрытия. Такое состояние напряжения может создаваться или во время гальванической обработки в электролитах, или в результате закаливающего действия холодной про.мывки, или в результате последующей термической обработки, или под действием внешних нагрузок, или при изгибе маложестких деталей (кольца, оправы фар, декоративные изделия и т. д.), причем эти напряжения могут возникнуть да.ке пр снятии деталей с подвесок гальванических ванн. [c.169]

С точки зрения прочности имеет значение то обстоятельство, что возникновение в гальванически покрытых деталях собственных напряжений первого рода должно быть отнесено в первую очередь за счет различных влияний ооновного материала и неоднородности покрытия. При этом, по утверждению Фишера, имеет значение как ориентация растущих кристаллов, так и различные скорости роста в поперечном направлении (действие кромки, действие экрана, различия в плотности тока у профилированных деталей и т. д.). Влияние основного материала на состояние собственных напряжений заключается в том, что пластичные материалы противодействуют образованию высоких собственных напряжений, возникших даже в минимальных по толщине покрытиях, в результате небольши.к пластичных деформаций в зонах сцепления. Собственные напряжения, проявляющиеся в начале наращивание сюя в неко" >рых не связанных между собок зернах структуры покрытия под действием местных центров влияния (например, вследствие различных постоянных решетки), оказываются незаметными даже при [c.170]

Поэтому в 1940 г. хМахла, основываясь на работах Глокера и его сотрудников, пытался измерить собственные напряжения в слоях меди рентгеновским методом, причем отклонения по величине постоянной решетки он определял, пользуясь кольцом Дебай-Шеррера. Этот метод впервые открывал возможность исследования влияния различных составов материала и состояний его структуры на образование внутренних напряжений в гальванических покрытиях. Способ обработки данных рентгеновского метода для измерения собственных напряжений был, однако, слишком сложным и дорогим, чтобы он мог получить нужное распространение. [c.175]

Собственные напряжения растяжения и собственные напряжения сжатия в гальванических покрытиях дeтav eй могут косвенно снизить прочность материала, так как они всегда препятствуют прочности сцепления. При больших собственных напряжениях растяжения имеется опасность образования трещин, шелушения п отслаивания слоя гальванического покрытия. В ре-.зультате повреждения поверхности и концентрации напряжений в надрезе прочность детали, особенно при переменной нагрузке, снижается. При собственных напряжениях сжатия также могут возникнуть повреждения материала вследствие местных замкнутых вздутий, которые действуют как пузыри при этом повыша- тся вероятность разрывов (например, у кадмиевых покрытий). [c.177]

Влияние температуры электролита на образование внутренних напряжений заключается в том, что увеличение температуры ведет к созданию покрытий с незначительными собственными напряжениями. Кушнер, как и Фаннер и Хаммонд, нашел, что собственные напряжения с падением температуры электролита заметно возрастают. [c.188]

Весьма важными для последующих рассуждений оказались сведения, полученные при обследовании сетки трещин и заключающиеся в том, что хромовые покрытия с высокими первоначальными собственными напряжениями растяжения обнаруживают незначительные остаточные напряжения потому, что у этих покрытий напряжения снимаются в результате образования трещин. Напротив, хромовые покрытия, которые сначала обнаруживают лишь незначительные собственные напряжения и внешний вид которых отличается или небольшим количеством трещин или даже отсутствием их, опасны из-за пониженного снижения напряжений, так как они по большей части характеризуются высокими собственными напряжениями растяжения, которые с увеличением толщины покрытия могут еще возрасти. В более поздней работе Старек и его сотрудники вывели из этих наблюдений зависимость между числом трещин (количество трещин, пересекающих отрезок в 2,5 см) и снижением предела усталости (выносливости). Вильямс и Хаммонд провели замеры собственных напряжений (у свободно закрепленных пластинок) в сернокислом электролите и получили параболическую кривую собственных напряжений при изменении температуры электролита. Кривая имела минимум при 40°С и собственном напряжении сжатия [c.195]

Наиряжеиня называются собственными, если они существуют при отсутствии внешних сил. В сварных конструкциях различают собственные напряжения температурные, возникающие в процессе сварки, и остаточные — после полного остывания изделия. Остаточные напряжения возникают в результате неоднородной пластической деформации в период остывания конструкцип после сварки, а также вследствие фазовых превращений. Влияние последних отсутствует для аустенитных сталей, незначительно для малоуглеродистых сталей, может быть большим для углеродистых и других сталей, если распад аустенита сварного соедипе-иия происходит прп невысоких температурах. Остаточные напряжения в неблагоприятных случаях могут явиться причиной образования трещин в швах II в околошовных зонах. Образование трещин предупреждается главным образом применением рационального технологического процесса. [c.66]

Сварочные напряжения и деформации относятся к собственным напряжениям и деформациям, существующим в конструкции при отсутствии внешней нагрузки. Пластические деформации металла и сварочные напряжения приводят к образованию перемешеиин в сварных конструкциях, в результате которых искажаются их форма и размеры. Под термином сварочные деформации понимаются перемещения различных точек сварного изделия (укорочение, изгиб, поворот сечений, потеря устойчивости листовых элементов и др.), а не деформации металла, как это принято в теории упругости и пластичности. [c.76]

Собственные напряжения классифицируют (табл. 1) в зависимости от причин их образования, продолжительности существования, характера напряженного состояния и объема их взаимного уравновешивания. Ниже рассматриваются наиряжения, деформации и перемещения, действующие в макрообъемах, т. е. первого рода. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...