Теория сварочных деформаций и напряжений

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ...

скачать книгу Теория сварочных деформаций и напряжений

Удовлетворить одновременно требованиям простоты и ТОЧНОСТИ можно путем выбора эффективных расчетных схем,которые должны учитывать только основные, опре делящие факторы я пренебрегать второстепенными особенностями процесса
...
Пластические деформации в продольном и поперечном по отношению к оси пша направлениях зависят главнда образом от тепловых характеристик процесса сварки и свойств металла и в значительно меньшей степени от характеристик жесткости свариваемых элементов
...
Кратко резшируем сделанные замечания об основных упрощениях и допущениях, принимаемых в инженерных методах определения сварочных деформаций и напряжений
...
Цель деформационной задачи определение перемещений, деформаций и напряжений конструкции в целом, возникающих в результате перераспределения объемов металла в районах сварных соединений
...
Вместе с тем физическая сущность процесса развития упоугопластических деформаций при сварке достаточно четко выявляется при его рассмотрении в рамках принятых в
...
Изменение объема металла при нагреве характеризуется дилатометрической кривой, получаемой на специальных приборах дила ометрах, измеряющих дилатацию
...
Изменение объема металла при нагреве характеризуется дилатометрической кривой, получаемой на специальных приборах дила ометрах, измеряющих дилатацию
...
На точность определения остаточных деформаций и напряжений призмы оказывает влияние точность определения максимальной температуры, дилатометрической кривой и кривых деформирования только в кнтерваяе температур от еБ
...
Однако исходя из методических соображение, рассмотрим сначала временные и остаточные продольные, а затем поперечные деформации и соответствующие им объемно изменения металла
...
Отметим также, что изучение процесса деформирования единичной полоски не всегда сводится к простому суммированию процессов деформирования составляющих ее элементарных призм, рассмотренных изолированно
...
Следует тагске отметить, что при обычных условиях сварки податливость в процессе нагрева уменьшает пластические деформации укорочения, в то время как при остывании ее учет приводит к уменьшению пластических деформаций удлинения
...
В зависимости от этих факторовможет быть как больше, так и меньше , Это означает, что в период, близкий к , объем удлинения переходит в объем укорочения и, соответственно, полные деформации меняют знак, переходя в отрицательные
...
Поскольку температурные деформации исчезают, а дилатометрическую кривую мы аппроксимировали прямой, то можно упростить построение и изобразить непосредственно под диаграммой о
...
В зависимости от этих факторовможет быть как больше, так и меньше , Это означает, что в период, близкий к , объем удлинения переходит в объем укорочения и, соответственно, полные деформации меняют знак, переходя в отрицательные
...
Построение эпюры остаточных пластических деформаций Таким образом, площадь эпюры пластических деформаций в любой момент времени может быть определена по выражению Значения функции продольных пластических деформаций в рассмотренные моменты
...
Построение эпюры остаточных пластических деформаций Таким образом, площадь эпюры пластических деформаций в любой момент времени может быть определена по выражению Значения функции продольных пластических деформаций в рассмотренные моменты
...
определить границы их применимости и сделать выводы по анализу кинетики образования продольных деформаций и напряжений при сварке, Выше нами рассматривались деформации и напряжения при наплавке валика по оси пластины
...
Действительно, принимая во внимание, что зона пластических деформаций охватывает незначительную часть площади сечения свариваемых элементов и что центр тяжести объема удлинения
...
Поэтому в данном случае требуется определение температуры с учетом отражения теплового потока от продольных кромок, а также более строгая оценка влияния полных деформаций
...
Определение объема продольного укорочения сварного соединения Определим сначала остаточные пластические деформации, возникавшие при наплавке валика на пластину
...
Как уже отмечалось, для определения остаточного изменения объема любой элементарной призмы достаточно рассмотреть ее состояние в момент максимального нагрева
...
Выполненное вычисление остаточного объема продольного укорочения является приближенным, так как мы пренебрегали полным деформациями в процессе нагрева и остывания полосы и не учи та зе
...
Влияние начального напряженного состояния на объем продольного укорочения сварного соединения В ряде случаев свариваемые элементы испытывают напряжения еще до начала сварки
...
В связи со сложностью этого уравнения аналитическое определение площади заштрихованной криволинейной трапеции затруднено, но ее вычисление методом численного интегрирования дает возможность построить график зависимости Кт от обобщенного параметра
...
В любой момент времени температура полукольца одинакова по его объему, так как температурное поле симметрично относительно осп перемещения источника тепла
...
Однако для большинства металлов и сплавов понижение предела текучести й модуля упругости с повышением температуры происходит столь интенсивно, что указанное допущение становится неприемлемы
...
Предположим, что изменение напряжений в закрепленном стержне при его нагреве до различных значений температуры и последующем остывании характеризуется кривыми, изображенными на рис
...
Дело б том, что одномерность напряженного состояния, как указывалось, оправдывается при одновременном наложении сварного дана по всей длине пластины и пренебрежении концевыми эффектами
...
Итак, при рассмотрении продольных деформаций мы предполагали справедливой схему одновременного наложения шва, а при рассмотрении поперечных от этой схемы вынуждены отказаться и выдвинуть дополнительное предположение относительно характера перемещений точек пластины, используя, однако, при этом результаты определения продольных
...
В качестве поимера можно указать, что при выводе формулы для нормальных напряжений при изгибе балок предполагают чистый изгиб и получают известную фортлулу о
...
Нормальное противоречие здесь заключается в том, что применяя закон плоских сечений в поперечном сечении балки, предполагают, что касательных напряжений нет, а полученный при этом предположении результат используют для определения касательных напряжении, признавая их существование
...
Назовем указанные пластические деформации укорочения в зоне разупрочнения деформациями обжатия, обозначим их и запишем сформулированное утверждение Отсюда, принлмая во внимание
...
Затем црь охлаждении постепенно восстанавливается исходная ширина участков, за исключением средних, в которых возникли необратимые пластические деформации
...
Таким образом, выполненный качественный анализ процесса позволяет сформулировать дополнительное допущение о характере перемещения точек пластины, а именно предположить, что увеличение ширины пластины
...
Назовем указанные пластические деформации укорочения в зоне разупрочнения деформациями обжатия, обозначим их и запишем сформулированное утверждение Отсюда, принлмая во внимание
...
Принимая во внимание нормальный закон распределения температурные деформаций, естественно предположить, что поперечные деформации обжатия распределяются также по закону Гаусса
...
Остаточное изменение объема единичной полоски в направлении, перпендикулярном к оси шва, получило название объема поперечного укорочения сварного соединения
...
Определение объемов укорочения при некоторых особых способах и условиях сварки В предыдущих параграфах определение объемов продольного и поперечного укорочения сварного соединения выполнено в предположении полужесткой схемы деформирования элементарных призм, составлящих единичный слой металла, перпендикулярный к шву
...
Процесс распространения теплоты от мгновенного линейного источника в пластине описывается уравнением Поэтому поперечное укорочение пояска таврового соединения обусловливается не всей погонной энергией нагрева, а только той ее частью, которая вводится в рассматриваемый элемент
...
Приведенный анализ позволяет объяснить и обосновать целесообразность выполнения сварных швов участками вразброс или так называемый обратноступенчатым методом
...
Весьма важное значение тлеет то обстоятельство, что изменение структуры влечет за собой изменение теплофизических и механических свойств металла
...
Так, коэффициент линейного расширения аустенита больше, чем первичной и конечной структуры стали л , а прочностные характеристики после первого превращения падают
...
Поскольку превращения при остывании сопровождаются увеличением объема, дилатометрическая кривая имеет излом, что ведет к резкому снижению напряжений по прямой Ш
...
Есля превращения завершаются раньше, чем достигается предел текучести продуктов распада, то изменение напряжений на конечном этапе охлаждения происходит по той же прямой
...
Построение эпюры остаточных деформаций и напряжений с учетом фазовых превращении металла здесь Ъф полуширина ЗФП, С достаточной точностью можно принятьв пределах ЗФП одинаковыми
...
Построение эпюры остаточных деформаций и напряжений с учетом фазовых превращении металла здесь Ъф полуширина ЗФП, С достаточной точностью можно принятьв пределах ЗФП одинаковыми
...
Построение эпюры остаточных деформаций и напряжений с учетом фазовых превращении металла здесь Ъф полуширина ЗФП, С достаточной точностью можно принятьв пределах ЗФП одинаковыми
...
Сопоставление результатов позволяет заключить, что жесткая схема приводит не только к появлению поперечных напряжений, но и к возрастанию на конечной стадии процесса продольных напряжений йх , При принятых условиях процесса
...
Все отмеченное позволяет заключить, что при сварке закаливающихся и легированных сталей выполнение точечных, прерывистых швов, а также постановка прихваток или коротких швов может послужить причиной трещинообраэования, в то время как переход на непрерывные швы, отказ от прихваток, замена короткого шва швом большей протяженности могут устранять появление трещин,
...
Оценка двухосного напряженного состояния при фазовых превращениях металла При растянутом температурном интервале фазовых превращений и относительно небольшой величине
...
Отсюда следует, что при отсутствии закреплений, препятствующих поперечным укорочениям сварного соединения, остаточные поперечные напряжения должны быть близкими к нулю
...
Несколько увеличивая напряжения и пластические деформации, можно полагать, что жесткое закрепление в двух направлениях сохраняется до конца процесса охлаждения и лишь затем устраняется закрепленпе в направлении оси
...
Мы остановимся на наиболее простом по физической сущности условии текучести Треска для двухосного напряженного состояния, в соответствии с этим условием указанная замкнутая линия представляет собой шестиугольную фигуру иА
...
Упругая податливость металла смягчает условия его деформирования, к тому же результату приводит постепенный переход от полужесткой схемы к жесткой и обратно
...
Прежде чем перейти к выводам, отметим, что зарождение и развитие трещин в сварных соединениях определяется комплексом металлургических, технологических и конструкционных факторов
...
Особенно сложна и вместе с тем актуальна проблема повышения технологической прочности сварных соединений легированных и закаливающихся сталей, претерпевающих фазовые превращения при относительно низкой температуре
...
Тем не менее можно утверждать, что при прочих равных условиях снижение уровня растягивающих напряжений и смягчение вида напряженного состояния уменьшают вероятность разрушения сварного соединения
...
В связи с этим выполненный анализ кинетики деформаций и напряженийпри сварке металлов, претерпевающих фазовые превращения, позволяет сделать следущие выводы
...
При нагреве имеет место кратковременный всплеск сжимащих напряжений и возникают пластические деформации сжатия, кото рые не опасны с точки зрения трещинообразования,
...
Остаточные деформации и перемещения от продольных швов Наибольшее практическое значение имеет расчетное определение остаточных сварочных деформаций и перемещений
...
Поэтому объем продольного укорочения по этой формуле может быть определен при сварке полос разной ширины встык и втавр с образованием балки произвольного составного сечения
...
Следовательно, остаточное изменение объема участка произвольной балки единичной длины вследствие наложения продольного шва равно объему продольного укороче
...
Действие продольных аластических деформаций укорочения в зоне сварного соединения представляется эквивалентный воздействием некоторой внешней сжимащей силы, называемой усадочной
...
Преимущества заключаются в том, что расчетные зависимости приобретают структуру, обычную для формул сопротивления материалов, К недостаткам следует отнести то обстоятельствои что эта форма пригодна только для оценки деформаций
...
Применение же объемов укорочения позволяет предложить единую структуру расчетных зависимостей для оценки деформаций как от продольных, так и от поперечных лвов
...
Приближенное построение эпюр остаточных деформаций и напряжений от продольного шва При решении ряда вопросов возникает необходимость знать величину и распределение остаточных сва
...
Такая необходимость возникает, в частности, при проверке устойчивости отдельных элементов сварной конструкции, учете напряженного состояния, вызванного предшествующими швами на деформации от последующих шов
...
Определение площади и ширины зоны пластических деформаций Зная ширину распространения пластических деформаций, тегко построить эпюры остаточнык напряжений
...
Определение площади и ширины зоны пластических деформаций Зная ширину распространения пластических деформаций, тегко построить эпюры остаточнык напряжений
...
При приближенных расчетах можно пренебречь влиянием начального напряженного состояния, вызываемого наложением предшествующих огвов, на величину объема укорочения от последующих швов
...
При приближенных расчетах можно пренебречь влиянием начального напряженного состояния, вызываемого наложением предшествующих огвов, на величину объема укорочения от последующих швов
...
При приближенных расчетах можно пренебречь влиянием начального напряженного состояния, вызываемого наложением предшествующих огвов, на величину объема укорочения от последующих швов
...
Иначе говоря, наложение второго шва не устраняет полностью кривизну оси балки, возникшей после наложения первого шва, В более общем случае сварки балки коробчатого сечения, когда каждый продольный шов вызывает искривление оси балки в двух плоскостях, ход расчета не меняется, но начальные деформаций от предаеотвущих швоь в зоне расположения ПОСЛе
...
В этом случае удобно выразить объем продольного укорочения сварного соединения, вклвчавдего оба шва, через объем продольного укорочения первого шва Коэффициент перекрытия пластических зон кп , как видно из рисунка, может быть определен по формуле где Р
...
Иначе говоря, наложение второго шва не устраняет полностью кривизну оси балки, возникшей после наложения первого шва, В более общем случае сварки балки коробчатого сечения, когда каждый продольный шов вызывает искривление оси балки в двух плоскостях, ход расчета не меняется, но начальные деформаций от предаеотвущих швоь в зоне расположения ПОСЛе
...
В этом случае удобно выразить объем продольного укорочения сварного соединения, вклвчавдего оба шва, через объем продольного укорочения первого шва Коэффициент перекрытия пластических зон кп , как видно из рисунка, может быть определен по формуле где Р
...
Временные деформация и перемещения от продольного шва В качестве примера определения временных деформаций и перемещений рассмотрим наложение шва параллельно оси балки по всей ее длине, Пусть производится приварка стенкя к полке тавра, левый торец которого заделан, а правый свободен
...
Так, например, если бы рассмотренный тавр шарнирно опирался по концам, то прогибы характеризовались бы отрезками ординат, заключенными между осью тавра и хордой, соединяющей ее концы
...

Стали и сплавы. Марочник
Машины и агрегаты трубного производства
Электродуговая сварка и наплавка под керамическими флюсами
Теория сварочных деформаций и напряжений
Конденсаторные машины для контактной сварки
Сварка в защитных газах плавящимся электродом
Сварка строительных металлоконструкций порошковой проволокой

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

admin

Теория сварочных деформаций и напряжений