Вопрос 33

Виды свар.напряжений и деформаций.

Сварка как способ соединения материалов получила широкое развитие. Преимущества сварных соединений по сравнению с другими типами неразъемных соединений весьма значительны. Однако процесс сварки не свободен от недостатков. В процессе сварки возникают напряжения и деформации, которые в ряде случаев могут оказать отрицательное влияние на качество сварной конструкции.

Во время изготовления сварных конструкций искажаются проектные формы и размеры изделий, на восстановление которых затрачивается много труда. Между тем правильное построение технологического процесса сборки и сварки, а также выбор рациональных режимов сварки, как правило, позволяют избежать чрезмерных деформаций. Большими возможностями для уменьшения деформаций располагают также конструкторы.

В условиях эксплуатации остаточные напряжения и пластические деформации металла могут способствовать уменьшению прочности, коррозионной стойкости, жесткости или точности сварной конструкции. Обоснованное и грамотное применение методов устранения остаточных напряжений позволяет, с одной стороны, экономно изготовлять сварные конструкции, с другой — существенно повысить их качество и надежность.

ВВЕДЕНИЕ

Теория сварочных напряжений и деформаций является одним из наиболее сложных разделов науки о сварке, объединяющим вопросы теплопроводности, упругости, пластичности и ползучести металлов в широком диапазоне быстро изменяющихся температур.

В ряде случаев еще не представляется возможным во всей полноте отразить термомеханические процессы, происходящие в металле во время сварки и остывания конструкции. Точные количественные зависимости не могут быть получены главным образом вследствие недостаточного развития теории пластичности тел с переменным модулем упругости и переменным пределом текучести металла в случае перемещающихся полей напряжений. Теория сварочных напряжений и деформаций развивается как приближенная прикладная наука, призванная ответить на некоторые практические вопросы технологии изготовления и эксплуатации сварных конструкций. Расширение и сокращение металла в процессе нагрева и остывания при сварке сопровождается образованием деформаций. При этом вследствие неравномерного нагрева деформации, как правило, не протекают беспрепятственно.

Деформации и напряжения в металле сварных конструкций влияют главным образом на их прочность, в то время как перемещения — на технологический процесс изготовления и на искажение геометрических форм сварной конструкции. Влияние деформаций, напряжений и перемещений в сварных соединениях и конструкциях на их прочность, жесткость и коррозионную стойкость в научной литературе освещено еще слабо. Подобные исследования начали развиваться лишь в последние 10—15 лет. Уже в основном разработаны методы определения сварочных деформаций, напряжений и перемещений, а также технологические приемы их регулирования и устранения. Этим вопросам и посвящена настоящая монография.

...