СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ
КОРЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ОСНОВНОМ МЕТАЛЛЕ ЗОНЫ ШВА, И УПРАВЛЕНИЕ ИМИ
Ранее предложенные расчетные методы используют лишь температурную кривую в выбранном поперечном сечении полосы в данный момент времени. Представляет интерес, какие коренные изменения возникают в основном металле зоны шва в результате сварки и какой физический параметр в основном определяет эти изменения. Под коренными изменениями, происходящими в зоне шва в результате сварки и остывания, будем понимать изменение структуры и механических свойств основного металла этой зоны, а также появление сварочных деформаций и напряжений. При этом не будут проводиться специальные металловедческие исследования. Будем интересоваться лишь распространением структурных изменений основного металла зоны шва, с которыми связаны изменения механических свойств металла этой зоны, используя для этой цели наблюдаемую под металломикроскопом картину.
Общеизвестна структурная неоднородность основного металла зоны линейного шва по нормальному к его оси сечению.
Для построения приближенной теории сварочных деформаций и напряжений весьма существенно проследить за тем, как изменяются структура основного металла зоны шва и его механические характеристики вдоль его оси. В случае изолированного линейного шва, сваренного автоматом при стационарном режиме, постоянство ширины зоны термического влияния вдоль его оси очевидно. В случае ручной сварки, когда продольное перемещение электрода сочетается с его поперечными перемещениями, не очевидно, с какой точностью можно принять положение о постоянстве ширины зоны термического влияния вдоль оси шва.
На практике часто применяются пересекающиеся швы. Для обоснования приближенной теории и выяснения пределов ее применимости необходимо также изучение закона распространения зон термического влияния пересекающихся швов и механических свойств основного металла в этих зонах.
Наряду с изложенным выше предварительное изучение структуры металла зоны шва оказывается необходимым для правильной количественной оценки механических свойств основного металла
в отдельных зонах термического влияния, так как определение этих свойств без предварительного изучения структуры металла этой зоны [40, 149] привело, как увидим ниже (п. 25), к ошибочным выводам. Поэтому с целью обеспечения необходимой полноты в настоящей работе приводятся результаты проведенных нами исследований распространения зон термического влияния как вдоль изолированных линейных швов ручной и автоматической сварки, так и в сечениях, нормальных к осям плоского крестового шва и исследований механических свойств металла в этих зонах.
При построении приближенной теории сварочных деформаций и напряжений должны быть учтены особенности их распределения.
Изучение коренных изменений, происходящих в зоне шва, позволяет установить некоторые общие факты, а также найти для металлов с достаточно высокой температурой объемных превращений тот физический параметр, который управляет этими изменениями. Эти общие факты и указанный физический параметр должны быть положены в основу приближенной теории.