Теория сварочных процессов

Листать книгу

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

скачать книгу Теория сварочных процессов

Подобие термоупругих напряжений модели из оптически активного материала и металлического образца определяется их геометрическим подобием, а также подобием полей температур
...
Поэтому в процессе сварки наряду с регистрацией наблюдаемой деформации на базе измерения предусматривается определение термического цикла на этой же базе
...
Подобие термоупругих напряжений модели из оптически активного материала и металлического образца определяется их геометрическим подобием, а также подобием полей температур
...
Здесь результаты представлены в координатах деформация — температура с равномерной разбивкой температурной оси на стадии нагрева от нормальной до максимальной температуры и на стадии охлаждения от максимальной до нормальной температуры
...
По измеренным значениям компонентов собственных деформаций можно вычислить собственные напряжения с привлечением расчетного аппарата теории пластичности, так как в общем случае при сварке происходят не только упругие, но и пластические деформации
...
Для случаев сварки полнее подтверждается теория неизотермического пластического течения, которая позволяет проследить развитие напряжений на всех стадиях нагрева и остывания
...
Здесь результаты представлены в координатах деформация — температура с равномерной разбивкой температурной оси на стадии нагрева от нормальной до максимальной температуры и на стадии охлаждения от максимальной до нормальной температуры
...
По измеренным значениям компонентов собственных деформаций можно вычислить собственные напряжения с привлечением расчетного аппарата теории пластичности, так как в общем случае при сварке происходят не только упругие, но и пластические деформации
...
Для случаев сварки полнее подтверждается теория неизотермического пластического течения, которая позволяет проследить развитие напряжений на всех стадиях нагрева и остывания
...
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ Существующие методы определения остаточных напряжений обычно разделяют на механические и физические
...
Ниже перечисляются наиболее распространенные из физических методов, которые могут быть применены в отдельных случаях при определении остаточных сварочных напряжений
...
Магнитоупругий метод определения остаточных напряжений основан на зависимости магнитной проницаемости объема металла от значения действующего в данном объеме остаточного напряжения
...
Это объясняется тем, что магнитная проницаемость в шве и околошовной зоне после сварки изменяется по сравнению с ее значением до сварки не только под действием возникших остаточных напряжений, но и вследствие изменения химического состава шва, роста зерна, изменения структуры околошовной зоны и других явлений
...
Ультразвуковой метод определения сварочных остаточных напряжений основан на зависимости скорости распространения ультразвуковой волны в металлах от напряженного состояния в них
...
Измеряют скорости распространения ультразвука на отдельном участке металла до сварки и после сварки, и по изменению скорости судят о значении остаточного напряжения
...
При измерении остаточных напряжений в шве и околошовной зоне неоднородность свойств может приводить к погрешностям результатов Положительным свойством данного метода, так же как магнитоупругого, следует считать мобильность проведения экспери
...
Типичные поля остаточных напряжений в сварных соединениях ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ОДНОи МНОГОПРОХОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ Для случаев однопроходной сварки встык с полным проплавлением пластин
...
Типичные поля остаточных напряжений в сварных соединениях ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ОДНОи МНОГОПРОХОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ Для случаев однопроходной сварки встык с полным проплавлением пластин
...
Типичные поля остаточных напряжений в сварных соединениях ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ОДНОи МНОГОПРОХОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ Для случаев однопроходной сварки встык с полным проплавлением пластин
...
Это имеет место при сварке пластин в жестком приспособлении, препятствующем нарушению плоскостности, а также приближенно и при сварке пластин средней толщины
...
При сварке алюминиевых сплавов характерна особенность распределения остаточных напряжений Ох — их некоторое снижение в шве и в прилегающих к шву участках металла
...
Соответствующее сочетание режима и условий сварки может приближенно обеспечить условие уравновешенности остаточных напряжений в зоне пластических деформаций
...
Это означает, что в основном металле за пределами зоны пластической деформации остаточные напряжения будут незначительными и не вызовут коробления листов, т
...
В однопроходных сварных соединениях — втавр, внахлестку и угловых — сказанное выше относительно значений и характера распределения продольных остаточных напряжений Ох в стыковых швах сохраняет свою силу
...
Это объясняется тем, что ранее сваренные участки шва успевают остыть и поперечная усадка, возникающая при сварке концевого участка, приводит к значительным растягивающим напряжениям ау, иногда достигающим предела текучести материала
...
При этом на концах свариваемых участков возникают большие растягивающие напряжения, которые представляют опасность при наличии концентраторов напряжений в виде щели
...
Формирование поперечных напряжений Оу происходит вследствие поперечной усадки укладываемого валика и под сильным воздействием поперечной усадки последующих валиков
...
Кроме этого, без закрепления пластин происходит угловая деформация, вызывающая пластические деформации удлинения и соответственно поперечные напряжения растяжения Оу в нижних слоях наплавленного металла
...
При других схемах закрепления пластин, частично препятствующих угловому повороту, возможны эпюры распределения напряжений, промежуточные между кривыми
...
При дальнейшем увеличении толщины механизм образования остаточных напряжений изменяется, так как усадка металла в направлении толщины не может при этом происходить беспрепятственно
...
С ростом толщины свариваемого металла при электрошлаковой сварке наблюдается неравномерность распределения температур по толщине, вызванная теплоотдачей с поверхностей
...
При других схемах закрепления пластин, частично препятствующих угловому повороту, возможны эпюры распределения напряжений, промежуточные между кривыми
...
При дальнейшем увеличении толщины механизм образования остаточных напряжений изменяется, так как усадка металла в направлении толщины не может при этом происходить беспрепятственно
...
Напряжения Оу на поверхности сварных соединений сжимающие, а в глубине швов — растягивающие, достигая при этом значений, близких к пределу текучести металла
...
С ростом толщины свариваемого металла следует ожидать возрастаний значений компонентов остаточных напряжений Ох, Оу и Ог в глубине шва, что в условиях объемного напряженного состояния может приводить к хрупким разрушениям на стадии остывания сварной конструкции
...
НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ НАГРЕВЕ Осесимметричное распределение температур возникает при контактной точечной сварке, при дуговой сварке электрозаклепочных соединений, при термической правке
...
Напряжения Оу на поверхности сварных соединений сжимающие, а в глубине швов — растягивающие, достигая при этом значений, близких к пределу текучести металла
...
С ростом толщины свариваемого металла следует ожидать возрастаний значений компонентов остаточных напряжений Ох, Оу и Ог в глубине шва, что в условиях объемного напряженного состояния может приводить к хрупким разрушениям на стадии остывания сварной конструкции
...
НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ НАГРЕВЕ Осесимметричное распределение температур возникает при контактной точечной сварке, при дуговой сварке электрозаклепочных соединений, при термической правке
...
Характер распределения временных напряжений и деформаций при сварке Первоначальные представления о формировании напряжений и деформаций в процессе сварки основывались на упругих решениях
...
Более точные представления о напряжениях и деформациях при сварке основаны на упругопластических решениях, простейшее из которых графорасчетный метод, используемый для опреде
...
Характер распределения временных напряжений и деформаций при сварке Первоначальные представления о формировании напряжений и деформаций в процессе сварки основывались на упругих решениях
...
Более точные представления о напряжениях и деформациях при сварке основаны на упругопластических решениях, простейшее из которых графорасчетный метод, используемый для опреде
...
На стадии нагрева в шве и ОКОЛОШОВНОЙ зоне развиваются продольные собственные упруго пластические деформации укорочения, достигающие максимальных значений приблизительно при максимальных температурах ГгаалНа стадии охлаждения изменяется знак приращений деформаций
...
Происходящая на стадии охлаждения пластическая деформация удлинения меньше по абсолютной величине, чем пластическая деформация укорочения на стадии нагрева, поэтому остаточная пластическая деформация представляет собой деформацию укорочения
...
На стадии нагрева в шве и ОКОЛОШОВНОЙ зоне развиваются продольные собственные упруго пластические деформации укорочения, достигающие максимальных значений приблизительно при максимальных температурах ГгаалНа стадии охлаждения изменяется знак приращений деформаций
...
Происходящая на стадии охлаждения пластическая деформация удлинения меньше по абсолютной величине, чем пластическая деформация укорочения на стадии нагрева, поэтому остаточная пластическая деформация представляет собой деформацию укорочения
...
Таким образом, для более точного количественного определения временных напряжений следует использовать в расчетах свойства материалов, определенные при воспроизведении термо
...
Понятие свариваемости Монолитность сварного соединения при сварке обеспечивается образованием межатомных и межмолекулярных связей между частицами соединяемых материалов на поверхности их контакта
...
Таким образом, для более точного количественного определения временных напряжений следует использовать в расчетах свойства материалов, определенные при воспроизведении термо
...
Понятие свариваемости Монолитность сварного соединения при сварке обеспечивается образованием межатомных и межмолекулярных связей между частицами соединяемых материалов на поверхности их контакта
...
Кроме того, они в значительной мере определяют эксплуатационную прочность, работоспособность сварного соединения — степень соответствия его механических, физических и химических свойств требованиям эксплуатации
...
Она характеризует возможность получения сварного соединения требуемого качества, удовлетворяющего требованиям надежности конструкции при эксплуатации, с применением существующего оборудования при наименьших затратах труда и времени
...
Кроме того, она зависит от способа и режима сварки, свойств присадочного металла, применяемых флюсов, электродных покрытий и защитных газов, от конструктивных особенностей свариваемого изделия и условий его последующей эксплуатации
...
В чистом от примесей жидком металле при охлаждении зародыши образуются из наиболее крупных фазовых флуктуации жидкой фазы, выделение которых связано с флуктуациями энергии
...
Движущая сила кристаллизации любого типа — разный характер изменения свободной энергии металла в жидком и твердом состояниях в зависимости от температуры
...
При температуре выше некоторой критической меньшей свободной энергией обладает вещество в жидком состоянии, а при температуре ниже Тпп энергетически более устойчиво твердое состояние металла
...
Наилучшие очаги гетерогенной кристаллизации — частицы или поверхности того же металла, что и расплав, например зерна основного металла, ограничивающие жидкую сварочную ваину
...
Оплавленные зерна основного металла становятся зародышевыми центрами кристаллизации, на которых, как на своеобразной подкладке, начинают расти первичные кристаллы шва
...
Наилучшие очаги гетерогенной кристаллизации — частицы или поверхности того же металла, что и расплав, например зерна основного металла, ограничивающие жидкую сварочную ваину
...
Оплавленные зерна основного металла становятся зародышевыми центрами кристаллизации, на которых, как на своеобразной подкладке, начинают расти первичные кристаллы шва
...
Так как при малых АГ скорость роста кристалла растет быстрее, чем число центров кристаллизации, то при малом переохлаждении возникает крупнозернистая структура
...
Каталитическое влияние готовых поверхностей раздела фаз на возникновение зародышей зависит от действия факторов, усиливающих или ослабляющих этот эффект
...
На процесс гетерогенной кристаллизации влияет краевой угол между подложкой и находящимся на ней зародышем твердой фазы, так как от значения этого угла зависит соотношение поверхностных энергий между зародышем и сосуществующими фазами
...
Значение краевого угла определяется такими факторами, как близость структур кристаллических решеток подложки и твердой фазы зародыша, а также химическая природа поверхности подложки
...
Большинство применяемых в промышленности металлов содержит достаточное количество нерастворимых примесей и гетерогенное зарождение центров кристаллизации в их расплавах происходит прн переохлаждениях
...
Для интенсификации процессов гетерогенной кристаллизации, а также в целях регулирования размеров кристаллитов в расплав вводят модификаторы или катализаторы зарождения, стимулирующие образование зародышей
...
значения краевого угла с образующейся твердой фазой невелики, или химическими элементами, которые образуют с жидким расплавом соединения, способствующие зарождению центров кристаллизации
...
ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Рассмотрим направленную кристаллизацию, которая происходит при постоянном направлении отвода теплоты и определенном градиенте температур в жидкой и твердой фазах
...
Распределение температуры у межфазной поверхности определяется соотношением градиентов температуры в жидкой и твердой фазах, а также выделением при кристаллизации скрытой теплоты плавления
...
Характер распределения температуры у межфазной поверхности определяет ее микрорельеф, а следовательно, и структуру металла, формирующуюся в процессе кристаллизации
...
Сочетание рассмотренных выше процессов, степень переохлаждения расплава перед фронтом кристаллизации могут существенно влиять на его искривление и, таким образом, приводить к формированию различных типов первичной структуры
...
При умеренном переохлаждении образование зародыша в сплаве происходит в условиях установления равновесной разности концентраций примеси в твердой и жидкой фазах
...
Вследствие разности концентраций растворенного элемента в твердой и окружающей ее жидкой фазе равновесие может нарушаться в результате диффузионных процессов
...
Растворенный элемент будет перемещаться в глубь жидкости, а соответствующая часть атомов основного металла для восстановления равновесия перейдет из жидкой фазы в твердую, что приведет к дальнейшему развитию кристаллизации
...
Еще одна особенность кристаллизации сплавов — влияние градиента концентрации растворенного элемента в слое переохлажденного расплава, контактирующего с твердой фазой, на температуру Гл
...
Протяженность участка концентрационного уплотнения б зависит от скорости кристаллизации и интенсивности протекания диффузионных процессов в жидкой фазе
...
Еще одна особенность кристаллизации сплавов — влияние градиента концентрации растворенного элемента в слое переохлажденного расплава, контактирующего с твердой фазой, на температуру Гл
...
Тип первичной микроструктуры сплава зависит от формы роста кристаллов, определяемой видом фронта кристаллизации и характером концентрационного переохлаждения перед этим фронтом
...
Если протяженность зоны концентрационного переохлаждения Ьз достаточно велика и переохлаждение больше некоторой критической величины, при которой еще происходит образование ячеистой структуры, то на всех ячейках начинают образовываться ветви и они превращаются в дендриты
...
Образование такой структуры на дендритах, растущих в расплаве, содержащем примеси, связано с тем, что растущая ветвь дендрита отталкивает атомы примеси так же, как и плоский фронт кристаллизации
...
Если протяженность зоны концентрационного переохлаждения Ьз достаточно велика и переохлаждение больше некоторой критической величины, при которой еще происходит образование ячеистой структуры, то на всех ячейках начинают образовываться ветви и они превращаются в дендриты
...
Особенности кристаллизации и формирования первичной структуры металла шва УСЛОВИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ В результате воздействия сварочного источника теплоты свариваемый металл расплавляется
...
Одновременный с кристаллизацией ввод теплоты в сварочную ванну движущимся сварочным источником энергии, скорость движения которого определяет скорость перемещения фронта кристаллизации
...
В процессе кристаллизации металла шва формируется его первичная структура, определяемая формой, размерами, взаимным расположением кристаллитов, характером дендритных образований и фазовых выделений
...
Оценка параметров концентрационного переохлаждения, распределений температурных градиентов и скорости кристаллизации в различных зонах шва необходимы для определения типа образующейся первичной структуры
...

Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику
Справочник молодого электросварщика по ручной сварке: Справ, пособие для средних ПТУ
Теория сварочных процессов
Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением
Наплавка и напыление
Термическая обработка сплавов: Справочник

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

admin

Теория сварочных процессов