Применение взрыва в сварочной технике

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Применение взрыва в сварочной технике

Пластическое течение /-го участка растянутой зоны на величину еш приводит к перемещению точки А, отображающей ее исходное состояние, в точку В, так что деформация увеличивается на Де,
...
Разработанный прием [429] широко используется для оперативной оценки эффективности снятия остаточных напряжений путем обработки взрывом в лабораторных и производственных условиях как новый неразрушающий механический метод определения остаточных напряжений после приложения к напряженному элементу внешней нагрузки
...
Пластическое течение /-го участка растянутой зоны на величину еш приводит к перемещению точки А, отображающей ее исходное состояние, в точку В, так что деформация увеличивается на Де,
...
Вследствие особенностей нагружения пластин пластическая деформация, возникавшаяв сжатых зонах при ударе, была -9-локализована на участках, прилегающих к краям пластин
...
Несмотря на известную идеализацию, этот подход позволяет производить с достаточной для практики точностью количественный анализ физических механизмов, ответственных за снижение сварочных остаточных напряжений, а также анализ влияния некоторых факторов на эффективность различных деформационных способов снятия остаточных напряжений, в том числе обработки взрывом
...
Результаты локального ударного сжатия пластины со стыковым швом:/ — исходные остаточные напряжения; 2 и 3 — приращения остаточных напряжений, 2' и У — результирующие остаточные напряжения
...
Вследствие особенностей нагружения пластин пластическая деформация, возникавшаяв сжатых зонах при ударе, была -9-локализована на участках, прилегающих к краям пластин
...
Несмотря на известную идеализацию, этот подход позволяет производить с достаточной для практики точностью количественный анализ физических механизмов, ответственных за снижение сварочных остаточных напряжений, а также анализ влияния некоторых факторов на эффективность различных деформационных способов снятия остаточных напряжений, в том числе обработки взрывом
...
Если к рассматриваемому элементу приложить внешнюю растягивающую нагрузку, вызывающую его удлинение на ен в растянутой зоне элемента возникнет пластическая деформация, равная отрезку АВ
...
Если оставить неизменной нагрузочную деформацию ен то увеличение предела текучести приведет к уменьшению создаваемой внешней нагрузкой пластической деформации (рис
...
Найдем, как и ранее, нагрузочную деформацию, необходимую для снижения остаточных напряжений до уровня, одинакового с получаемым при статическом деформировании при нормальной температуре
...
Таким образом, при многократной обработке сварного элемента остаточные напряжения в нем уменьшаются монотонно по закону показательной функции, асимптотически приближаясь к предельному значению, определяемому из выражения (5
...
Остаточное напряженное состояние металла после обработки взрывомНесмотря на известные трудности, возникающие при анализе неодномерных волновых течений [43], представляется возможным описать последовательность событий при локальном взаимодействии волны нагружения с элементом напряженного металла и объяснить эффект снижения остаточных напряжений в сварном соединении
...
В соответствии с существующими в настоящее время физическими представлениями эффект снижения остаточных напряжений достигается, в общем случае, раздельным или совокупным действием двух механизмов [434]
...
Релаксация касательных напряжений за счет достижения пластического состояния в достаточно сильной волне нагружения, возбуждаемой взрывом или высокоскоростным ударом
...
Действие этого механизма проявляется уже в плоской волне, например, при нагружении листового сварного изделия накладным зарядом ВВ в условной схеме мгновенной детонации или при нормальном падении детонационной волны
...
Для анализа этого механизма достаточно рассмотреть процесс изменения напряженно-деформированного состояния элемента металла при прохождении по нему плоской упругопластической волны
...
Траектории нагружения плоской УВ напряженного металла в плоскости главных напряжений (случай симметрии исходных остаточных напряжений)Q фронтом волны нагружения и поддается описанию пока лишь в немногих частных случаях
...
Процесс снижения остаточных напряжений можно, следовательно, разделить на два основных этапа;этап детонации заряда ВВ (или высокоскоростного удара) и образования напряженно-деформированного следа и этап, в течение которого напряжения в сварном образце как целом приходят в равновесие со следом и создается новое напряженно-деформированное состояние сварного образца с новыми остаточными напряжениями, которые могут быть много меньше исходных
...
Однако удобно считать, что первый этап завершается мгновенно, задавая некоторые начальные условия для последующего уравновешивания системы внутренних напряжений
...
Касаясь относительной важности двух указанных механизмов воздействия обработки взрывом на напряженное состояние сварного соединения, можно отметить, что первый из них является основным и проявляется при всех схемах и во всех режимах обработки
...
Влияние второго механизма так же существенно, 2 при некоторых схемах обработки он вносит сравнимый или даже преобладающий вклад в эффект снижения остаточных напряжений
...
Траектории нагружения плоской УВ напряженного металла в плоскости главных напряжений (случай симметрии исходных остаточных напряжений)Q фронтом волны нагружения и поддается описанию пока лишь в немногих частных случаях
...
До тех пор, пока не достигнуто состояние текучести, волны сжатия—растяжения перемешают изображающую точку вдоль линии ВВ (АВ — сжатие, АЗ' — растяжение), наклон которой к оси ах зависит от угла наклона фронта волны к поверхности металла и значения коэффициента Пуассона v и при нормальном падении детонационной волны (или мгновенной детонации) соответствует (1 - v)v"'
...
После достижения точки С (координаты которой зависят от скорости деформации в волне нагружения) этап упругого деформирования заканчивается и начинается пластическое сжатие металла, чему соответствует перемещение изображающей точки вдоль линии текучести QQ
...
При этом постоянство касательного напряжения обеспечивается непрерывной релаксацией растущих упругих напряжений сдвига, в результате упругие деформации сдвига преобразуются в пластические
...
Состояние окончательного покоя достигается в результате уравновешивания остаточных напряжений во всем объеме металла после многократного прохождения упругих волн от свободных краев образца, а также вторичной релаксации напряжений в напряженно-деформированном следе, если ox(F) = ax(P£) -
...
До тех пор, пока не достигнуто состояние текучести, волны сжатия—растяжения перемешают изображающую точку вдоль линии ВВ (АВ — сжатие, АЗ' — растяжение), наклон которой к оси ах зависит от угла наклона фронта волны к поверхности металла и значения коэффициента Пуассона v и при нормальном падении детонационной волны (или мгновенной детонации) соответствует (1 - v)v"'
...
После достижения точки С (координаты которой зависят от скорости деформации в волне нагружения) этап упругого деформирования заканчивается и начинается пластическое сжатие металла, чему соответствует перемещение изображающей точки вдоль линии текучести QQ
...
При еще больших рстраектория упругой разгрузки заканчивается на пересечении ее с линией РР, после чего изображающая точка скользит вдоль РР (пластическая разгрузка) и останавливается в состоянии промежуточного покоя Р0уж& независимо от величины приложенного давления
...
Однако при моделировании давления на компьютере необходимо учитывать конечную вязкость металла, влияние которой проявляется, в частности, в том, что реальная траектория изображающей точки представится не отрезком прямой CD, а некоторой кривой, проходящей между CD и СВ
...
При еще больших рстраектория упругой разгрузки заканчивается на пересечении ее с линией РР, после чего изображающая точка скользит вдоль РР (пластическая разгрузка) и останавливается в состоянии промежуточного покоя Р0уж& независимо от величины приложенного давления
...
Схематическое изображение заключительного участка траектории изображающей точки напряженного состояния е случае несимметрии исходных остаточных напряженийрезка мгновенных конечных состояний покоя РцРц— площадь, ограниченную эллипсом текучести в плоскости ау = О (рис
...
В случае косой УВ отрезок ВВ' наклонен к оси 51У под некоторым углом, который зависит от числа Маха детонационной волны, коэффициента Пуассона, отношения а'х /о'г и определяется в общем случае после построения трехмерной траектории
...
Наконец, за время г3 происходит уравновешивание напряжений вдоль шва; конечные напряжения существенно уменьшаются по сравнению с ах(С), но не обязательно до нуля, чему отвечает переход к состоянию окончательного покоя (точка О)
...
Однако с практической точки зрения это нерационально, так как в отличие от рассмотренной идеализированной (двумерной) схемы в реальных условиях приходится сталкиваться с
...
Траектории изображающей точки в плоскости главных напряжений («приближенная» теория)волнами, амплитуда которых вследствие геометрического или диссипатив-ного затухания и других эффектов меняется от точки к точке
...
Поэтому и состояния А начиная с некоторого расстояния от заряда, также меняются от элемента к элементу, и конечное состояние напряженного металла может быть найдено лишь численными методами
...
Исходными данными в случае применения предлагаемой схемы рассмотрения являются существующие в сваренном металле остаточные напряжения и интенсивность напряжений, вызванных внешним нагружением
...
Траектории изображающей точки в плоскости главных напряжений («приближенная» теория)волнами, амплитуда которых вследствие геометрического или диссипатив-ного затухания и других эффектов меняется от точки к точке
...
Поэтому и состояния А начиная с некоторого расстояния от заряда, также меняются от элемента к элементу, и конечное состояние напряженного металла может быть найдено лишь численными методами
...
Здесь область, ограниченная прямыми ЯЯ и Л,— проекция цилиндра текучести, а прямая 00 — асимптота траекторий при сх -»о соответствуетначалу пластического течения
...
Здесь область, ограниченная прямыми ЯЯ и Л,— проекция цилиндра текучести, а прямая 00 — асимптота траекторий при сх -»о соответствуетначалу пластического течения
...
Затем с учетом известной амплитуды УВ ач строится приближенная ломаная нагружения и разгрузки типа К(}СР и находится приближенное разгрузочное значение о'^ (точка Р)
...
Последнее является следствием того, что незначительное относительное изменение амплитуды УВ о приводит к более ощутимым изме-нениям конечного состояния , так как обычно можно принять ах =6о
...
Кроме этого, особенность динамического характера деформирования учитывается путем введения в рассмотрение процесса дрейфа точки, отображающей напряженное состояние вещества, к статическому пределу текучести
...
Напряженно-деформированный след локального взрывного нагружения и его интенсивностьРасчет значений напряжения и деформации в напряженно-деформированном следе, а также давлений ударного сжатия, необходимых для образования такого следа оптимальной интенсивности, выполним для частного случая нагружения плоской УВ полупространства, заполненного упруговязкопластической металлической средой с постоянной вязкостью, свойства которой описываются уравнением состояния Шведова—Бингама:о-Оо = М-(5
...
Последнее является следствием того, что незначительное относительное изменение амплитуды УВ о приводит к более ощутимым изме-нениям конечного состояния , так как обычно можно принять ах =6о
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
Процесс нагрузки и разгрузки (одноосная деформация) идеально-упругопласти-ческого тела на ударной адиабате в плоскости фронта У ВПолученные при этом результаты в общих чертах соответствуют ситуациям, имеющим место при более сложных (неодномерных) схемах нагружения релаксирующих материалов
...
В рассматриваемом случае можно считать, что значения ё на стадиях нагружения и разгрузки совпадают, однако после завершения разгрузки ё = 0, следовательно, состояние (5
...
Вследствие этого должен протекать сравнительно медленный процесс последующей релаксации напряжений, при которомах -» ах - от,что иллюстрирует рис
...
В рассматриваемом случае можно считать, что значения ё на стадиях нагружения и разгрузки совпадают, однако после завершения разгрузки ё = 0, следовательно, состояние (5
...
Вследствие этого должен протекать сравнительно медленный процесс последующей релаксации напряжений, при которомах -» ах - от,что иллюстрирует рис
...
В рассматриваемом случае можно считать, что значения ё на стадиях нагружения и разгрузки совпадают, однако после завершения разгрузки ё = 0, следовательно, состояние (5
...
Вследствие этого должен протекать сравнительно медленный процесс последующей релаксации напряжений, при которомах -» ах - от,что иллюстрирует рис
...
Полнота релаксации мгновенного напряженно-деформированного следа в реальных процессах локальной обработки взрывом сварных соединений определяется соотношением времени релаксации напряжений, зависящим от разности ахл - стт, где оад — текущие значения компонентов напряжений в напряженно-деформированном следе и характерного времени взаимодействия (уравновешивания) следа с остаточными напряжениями в ближней и дальней зонах взрыва, которое, в свою очередь, зависит от геометрии соединения и особенностей его исходного напряженного состояния, а также от схемы взрывного нагружения
...
Полнота релаксации мгновенного напряженно-деформированного следа в реальных процессах локальной обработки взрывом сварных соединений определяется соотношением времени релаксации напряжений, зависящим от разности ахл - стт, где оад — текущие значения компонентов напряжений в напряженно-деформированном следе и характерного времени взаимодействия (уравновешивания) следа с остаточными напряжениями в ближней и дальней зонах взрыва, которое, в свою очередь, зависит от геометрии соединения и особенностей его исходного напряженного состояния, а также от схемы взрывного нагружения
...
Общая закономерность состоит в том, что в металлах, имеющих при постоянном значении ё большие значения |Д« и т1п, мгновенные интенсивности напряженно-деформированного следа будут меньше
...
Общая закономерность состоит в том, что в металлах, имеющих при постоянном значении ё большие значения |Д« и т1п, мгновенные интенсивности напряженно-деформированного следа будут меньше
...
Общая закономерность состоит в том, что в металлах, имеющих при постоянном значении ё большие значения |Д« и т1п, мгновенные интенсивности напряженно-деформированного следа будут меньше
...
Верхнюю границу диапазона давлений получим, учитывая, что при ау о* = До/(1и (До^ — максимальная амплитуда упругой разгрузки) кроме упругой имеет место и пластическая стадия разгрузки, приводящая материал в состояние, характеризуемое координатами точек гх и гу, как и при нагружении давлением о*
...
Верхнюю границу диапазона давлений получим, учитывая, что при ау о* = До/(1и (До^ — максимальная амплитуда упругой разгрузки) кроме упругой имеет место и пластическая стадия разгрузки, приводящая материал в состояние, характеризуемое координатами точек гх и гу, как и при нагружении давлением о*
...
Предварительно заметим, что поперечные деформации в следе могут реализо-вываться в виде растекания металла при неодномерных волновых течениях (например, при локальном взрывном нагружении в режиме скользящей детонации тел конечных размеров, в том числе и сварных соединений)
...
Образование развитых сдвиговых деформаций установлено экспериментально, например, при высокоскоростных симметричных и асимметричных соударениях пластин в режиме сварки взрывом [28 и др
...
Последнее имеетместо, если значение у0 достигает порядка 10 м/с, что и наблюдается практически во всех режимах обработки листов без массивной опоры [28],Роль возникающих при локальном взрывном нагружении металла пластических деформаций сдвига может быть двоякой, С одной стороны, достижение пластического состояния обусловливает релаксацию касательных напряжений и, следовательно, образование на пряжен но-деформированного следа, а с другой — приводит к повторной релаксации напряжений в уже возникшем следе, что обусловливает уменьшение его конечной интенсивности
...
Поэтому, учитывая сложный характер взаимосвязи механизмов его образования и структуры, можно говорить о некотором эффективном следе [439], влияние которого на остаточные напряжения и другие остаточные свойства сварного соединения определяется совокупным действием рассмотренных процессов в некотором объеме металла, размеры которого при неодномерных конфигурациях течения поддаются пока только экспериментальной оценке
...
Последнее имеетместо, если значение у0 достигает порядка 10 м/с, что и наблюдается практически во всех режимах обработки листов без массивной опоры [28],Роль возникающих при локальном взрывном нагружении металла пластических деформаций сдвига может быть двоякой, С одной стороны, достижение пластического состояния обусловливает релаксацию касательных напряжений и, следовательно, образование на пряжен но-деформированного следа, а с другой — приводит к повторной релаксации напряжений в уже возникшем следе, что обусловливает уменьшение его конечной интенсивности
...
Поэтому, учитывая сложный характер взаимосвязи механизмов его образования и структуры, можно говорить о некотором эффективном следе [439], влияние которого на остаточные напряжения и другие остаточные свойства сварного соединения определяется совокупным действием рассмотренных процессов в некотором объеме металла, размеры которого при неодномерных конфигурациях течения поддаются пока только экспериментальной оценке
...
Построения на ударной адиабате, иллюстрирующие влияния исходных остаточных напряжений на состояние металла в напряженно-деформированном следегде, как и прежде, оч иглавные напряжения в точке Гюгонио при отсутствии начальнойнапряженности, иже при ее наличии
...
Построения на ударной адиабате, иллюстрирующие влияния исходных остаточных напряжений на состояние металла в напряженно-деформированном следегде, как и прежде, оч иглавные напряжения в точке Гюгонио при отсутствии начальнойнапряженности, иже при ее наличии
...

Проектирование технологии пайки металлических изделий: Справочник
Сварка шин
Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Применение взрыва в сварочной технике