Введение в основы сварки. Васильев В.И - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

70
а
б
в
г
Рис. 6.1. Виды перемещений при деформации сварных конструкций:
а – прогиб; б – угол поворота β; в – укорочение Δ;
г – выход из плоскости равновесия W
6.2. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ СВАРКЕ
Основными причинами возникновения собственных напряжений и
деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравно-
мерное нагревание металла при сварке, литейная усадка, структурные и
фазовые превращения в затвердевающем металле при охлаждении.
Неравномерное нагревание металла. Все металлы при нагрева-
нии расширяются, а при охлаждении сжимаются. Процессы сварки
плавлением характеризуются местным нагревом металла с образовани-
ем неравномерного температурного поля в сварном соединении.
При наличии непрерывной связи между нагретыми и холодными участ-
ками металла свариваемой детали в нем возникают сжимающие и растя-
гивающие внутренние напряжения. Механизм образования их рассмот-
рим на примерах. Представим себе металлический стержень, свободно
лежащий на сварочном столе. При местном нагреве в центральной части
его длина L увеличится на ΔL (рис. 6.2, а). Это будет зависеть от коэф-
фициента линейного расширения данного металла, длины нагретой зо-
ны и температуры ее нагрева. В процессе охлаждения удлинение будет
уменьшаться и при достижении начальной температуры станет равным
нулю. После полного охлаждения стержень восстанавливает первона-
чальные размеры и в нем не будет ни внутренних напряжений, ни оста-
точных деформаций.
При местном нагреве того же стержня, жестко закрепленного с
обоих концов (рис. 6.2, б), возможность свободного удлинения его ис-
ключается. Поэтому в нем возникают сжимающие внутренние напряже-
ния, при определенных значениях которых произойдет пластическая
деформация сжатия и на длине L
1
(нагретой зоны) он станет толще.
При этом напряжения частично исчезнут. При последующем охлажде-

Страницы