СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

НЕКОТОРЫЕ ОПЫТНЫЕ ДАННЫЕ О СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЯХ И НАПРЯЖЕНИЯХ

К коренным изменениям, происходящим в металле зоны шва в результате сварки и остывания, наравне с изменениями струк­туры и механических свойств основного металла этой зоны, отно­сится появление остаточ­ных деформаций и напря­жений. Как было указано ранее, будем рассматри­вать остаточные сварочные деформации и напряжения в изделиях из таких ме­таллов, у которых темпе­ратуры объемных превра­щений выше их темпера­туры Тк. В этих случаях объемные превращения бу­дут происходить в области температур Т > Тк, где металл не сопротивляется пластическим деформа­циям, в силу чего струк­турные напряжения, обу­словленные этими объем­ными превращениями, к моменту остывания Рис. 15

появиться не могут, но

будут иметь место остаточные (сварочные) деформации и напря­жения, обусловленные активной частью пластических деформаций нагрева (см. п. 9), возникающих в процессе сварки.

Как показывает опыт, характерной особенностью распределе­ния остаточных сварочных деформаций и напряжений является то, что в достаточно узкой зоне около шва некоторые составляю­
щие деформации и напряжения претерпевают резкие изменения с переменой знака. Например, опыты [132] показали, что про­дольная деформация (напряжение), возникающая в результате на­плавки валика на продольную кромку полосы, в весьма узкой зоне около шва (валика) претерпевает резкое изменение с переме­ной знака. Аналогичные результаты получены в работах [76, 93, 146] по стыкованию полос и пластин при помощи ручной и авто­матической сварки. Результаты опытов приведены на рис. 15, а [93] и 15, б [146]. Тот же характер распределения продольных остаточных напряжений в соединениях из низкоуглеродистой стали и алюминиевых сплавов приводится в работе [18] на рис. 25, а, е, г.

Если температура объемных превращений металла меньше его температуры Тк, то пластические деформации, соответствующие этим объемным превращениям, накладываясь на пластические деформации нагрева, могут привести к коренному изменению характера распределения и величин остаточных деформаций и напряжений. Как указано выше, во всем последующем ограни­чимся рассмотрением класса металлов, у которых температуры объемных превращений выше их температуры Тк.