Сварные конструкции. Расчет и проектирование
РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Сварка стыкового соединения может производиться без прихваток как с зазором между пластинами, так и без него. Типичным примером сварки с зазором является
электрошлаковая сварка. В общем случае в процессе сварки пластин с зазором возникает од - ( повременно несколько видов пе
ремещений.
1. Изгиб полос от неравномерного нагрева их по ширине. Распределение температур Т по ширине
пластины показано на рис. 6.28.
Изгиб приводит к раскрыванию сварочного зазора.
Рис. 6.28. Перемещения 2. Перемещения, вызываемые при сварке пластин остыванием пластин в заваренной
части шва. Сокращение зоны термического влияния в поперечном направлении Оу (рнс. 6.28) приводит к поступательному сближению пластин Д„о«. а главное — к их повороту 0, который вызывает закрывание зазора
і ч і/яапнмкь !ч |
3. Перемещении, вызываемые изменением объема металла при его структурных превращениях в процессе
- |
||||||
. |
л |
|||||
19 |
У і- , |
|||||
п |
||||||
У |
V, |
|||||
J |
£ |
|||||
Jj |
||||||
к |
||||||
1ГС |
Г=Ч. 1 |
t |
г ч |
е в П 17 па veh 2а |
Рис. 6.29. Номограммы для определения функций Fд и FQ
сварки. Они могут как открывать, так н закрывать зазор
при сварке.
Сочетание трех перечисленных выше видов перемещений может создавать самые разнообразные изменения зазора в процессе сварки.
Перемещения, описываемые в п. 2, определяют по формулам
^ПОС =
a'qFj(ncysvc) (6.3!)
0 = a'qF0/(2nXs), (6.32)
где а' — коэффициент линейного расширения без структурных превращений (их влияние будет учтено отдельно); для низкоуглероднстых и низколегированных сталей а'» »(I6,5. . ,17)х 10_*°С-1; и — безразмерные функции, приведенные на рис. 6.29, а, б и зависящие от без
размерной длины сваренного шва vji/2a и безразмерной теплоотдачи пластин при сварке;
^У = 22 [ 27,2-1 (0,118 j-У’*11*'", (6.33)
it? I rfU'c >
где e — степень черноты поверхности свариваемых пластин; для проката черных металлов е=0.9; Я, а, су приведены в табл. 6.1.
Предотвратить поступательное сближение при электрошлаковой сварке закреплением пластин или их скреплением между собой практически невозможно из-за громадных сил усадки, возникающих в свариваемых пластинах. Если на некоторой длине Л( шва угловые перемещения устранены, то для определения углового перемещения, возникшего на участке шва от Л, до Л,, необходимо нз 0, при ht вычесть 0, при hi.
Структурные превращения типа а -*■ у сопровождаются уменьшением объема металла, а обратные у-* а. — увеличением объема. В процессе сварки, на стадии нагрева металла, между изотермами Ае, и Ас, (рис. 6.30) в зоне шириной / происходят структурные превращения а-*-у. Через некоторое время в той же Рис. 6.30. Зоны структур - зоне в интервале температур от
ных превращений при flt до Тп ИДЄТ процесс у-*-а. В за-
сваркс штрихованной зоне объем метал
ла увеличивается. Пока заштрихованная зона находится в начальной части шва — до середины заваренной части, ее расширение приводит к закрыванию сварочного зазора. Когда же заштрихованная зона становится ближе к месту сварки, чем к началу шва, поворот пластин от ее расширения будет открывать сварочный зазор.
В сталях с высокой степенью легирования, у которых Т„ и Тн низкие, а Ис велика, процесс закрывания зазора обычно продолжается, пока длина шва А не превысит 1,5 м.
В низкоуглеродистых и низколегированных сгалях, таких, как стали 20 или 20ГС, открывание зазора начинается при длине шва 0,6. . .0,7 м.
Изменения зазора при электрошлаковон сварке могут привести к нарушению режима сварки, так как при этом меняется скорость сварки и соотношение между основным и присадочным материалом при формировании шва. В некоторых случаях чрезмерное открывание зазора приводити вытеканию ванны из-под формирующих ползунов, а закрывание—к короткому замыканию мундштуков на изделие.
л г |
6) |
в) |
||||
.1 |
і |
1 |
------ 1 |
|||
/ |
т< |
«? |
||||
V |
Pge |
с |
Рис. 6.31. Сварная балка с продольными швами |
Перемещения конструкций балочного типа. К конструкциям балочного типа относятся собственно балки, колонны и рамные конструкции, состоящие из отдельных балок.
Характерными особенностями сварных конструкций балочного типа являются их относительно большая длина по сравнению с высотой и шириной, поясные швы вдоль всей длины, наличие поперечных швов, прикрепляющих ребра, диафрагмы и вспомогательные элементы. Если в балках имеются несимметрично расположенные продольные и поперечные швы, то из-за большой длины балок в них возникают значительные прогибы.
После сваркн продольного шва 1 (рис. 6.31, а, б) возникает усадочная сила Рус, которая создает укорочение балки, вычисляемое по формуле
ABp = P,{//(£f), (6.31)
и момент
Af - Русе, (6.35)
от силы Рус на плече ех относительно центра тяжести сечения, который вызывает изгиб балки f, вычисляемый по формуле
/ = Русе,/*/(8£У.) = MP/(SEJt). (6,36)
Угловой поворот торцов относительно друг друга определяют по формуле
В качестве площади F в формуле (6.34) берут суммарную площадь пояса и стенки, а в качестве У, в (6.36) и (6.37) — момент инерции площади тавра относительно оси 1 — 1, проходящей через центр тяжести.
Усадочную силу необходимо определять с учетом жесткости балки по формуле
^,ус = ^,ус. ж/[1 — Р ус. ж(Є, і/Л + еї/^8+ 1/^)/0т1. (6.38)
где от — предел текучести металла балки; Ju Jt, F — главные центральные моменты инерции и площадь поперечного сечения балки; ехн е% — эксцентриситеты приложения усадочной силы относительно главных центральных осей поперечного сечения. Значения Яус-Ж необходимо находить по формуле (6.24).
При использовании формулы (6.38) необходимо иметь в виду, что выражение в квадратных скобках не может быть менее 0,5. Точка приложения усадочной силы должна совпадать с центром тяжести эпюры остаточных пластических деформаций. Для соединения втавр эта точка находится примерно на стыке стенки и полки.
Если к сваренному тавру присоединяют еще один пояс швом (рис. 6.31, в), то от него отдельно находят укорочение и изгиб. Площадью F является вся площадь поперечного сечения двутавра, а момент инерции J находят относительно оси I — / также. для всей площади. Эксцентриситетом для усадочной силы шва В является плечо е, и. Прогибы от швов Л и В в рассмотренном примере имеют разные знаки. При нахождении суммарного прогиба нх следует вычитать. Если поперечное сечение симметрично относительно оси 1—1, то остаточный прогиб при изгибе от сварки двух швов у балки будет направлен кверху, т. е. шов А вызывает больший прогиб, чем шов В.
Если балка состоит из нескольких продольных элементов, которые вначале собирают на прихватках, а затем сваривают, то при вычислении укорочений и прогибов прихваточные швы считают достаточно прочными и жесткими, чтобы обеспечить совместную работу всех элементов. Например, если балка (рис. 6.31, б) сначала собрана на прихватках, то в расчет перемещений от швов А и В вводят всю площадь поперечного сечения и берут момент инерции относительно оси / — /, а также эксцентриситет е%л для шва А и эксцентриситет е, в для шва В.
Отрезка полос от листа также сопровождается их изгибом. Во время отрезки неравномерный нагрев вызывает их сложное искривление, но после остывания их прогиб можно определить по тем же правилам, что были рассмотрены выше для балок.
Поперечные швы, расположенные перпендикулярно продольной оси балки, вызывают укорочение балки, а если они расположены не в центре тяжести ее поперечного сечения, то и ее изгиб. Пусть на пояс двутавровой балки (рис. 6.32, а, б) уложен поперечный валик, который вызвал поперечную усадку в поясе AUoo<0- Удалим из балки
И> |
Рис. 6.32. Двутавровая балка с поперечными швами |
кусок полки длиной I (верхняя часть рис. 6.32, а) и приложим к нему силы Р, вызывающие удлинение этого куска на размер — ДПоп*
Р ,аа EFJI, (6.39)
где Fa — площадь поперечного сечения верхней полки После удаления куска / в балке никаких напряжений, вызванных швом, не будет. Не будет также укорочения и изгиба. Возвратим кусок с силами Р в балку (рис. 6.32, в) и «приклеим» его к полке. Снимем фиктивные силы Р, приложив противоположные им силы — Р (рис. 6.32, г). Силы — Р на длине балки I вызовут ее укорочение:
Л„р= PU(EF). (6.40)
Подставим в (6.40) величину Р из (6.39):
At-biJFjF. (6.41)
Силы — Р создадут изгибающий момент М——Ре и вызовут поворот сечения / относительно сечения II т угол <р:
где J — момент инерции всего поперечного сечения относительно оси у — у.
Выразим М в формуле (6.42) через Р из (6.39). Получим
Величина FtTe=Sn представляет собой статический момент поперечного сечения пояса, где произошла усадка Лиои относительно центра тяжести сечения балки. Поэтому
Ф = Ап0 (6.44)
Таким образом, формулы (6.41) и (6.44) не содержат длины участка I. Можно считать, что поперечный шов вызывает местное укорочение длины балки и излом ее оси на угол <р в области поперечного сечения балки (см. рис. 6.32, г), где расположен шов. Рассуждения и формулы не изменятся, если считать, что поперечный шов
уложен на вертикальной стенке. В этом случае в формулах (6.41) и (6.44) вместо Fu и 5П появятся площадь и статический момент площади того участка, где уложен шов.
Большие прогибы балок возникают, если имеется много поперечных швов и они расположены несимметрично по ширине элемента. На рис. 6.32, д, е балка имеет ребра, приваренные к полке и стенке, толщины которых sn и sc могут быть разными. Определение угла цч; от’двух приваренных ребер производится в этом случае суммированием углов, возникших от усадки полки фц и усадки стенки фс. Угол ф„ определяется от усадки Двоп „ полки на участке (В —sc). Угол фс определяется от усадки стенки от швов с двух сторон, т. е. 2ДП0П0 на участке плечо которого при определении статического момента S от площади /„st. берется равным эксцентриситету е. Зная углы фп+фс в каждом из сечений, где расположено по два ребра, и расстояния между ребрами /, можно с помощью построения на рис. 6.32, ж определить прогиб балки / в средней точке. В рассматриваемом случае он равен
/ = Ф х (3J/2 +2/+ /). (6.45)
В балках может возникать различного рода закручивание продольной оси. На рис. 6.33, а показана крутильная форма потери устойчивости. Усадочная сила в крестообразной балке создает в периферийной части сечения сжатие, в результате чего листовые элементы теряют устойчивость. Закручивание балок длиной L с закрытым профилем (рис. 6.33, г), например коробчатых (рис. 6.33, б), может возникать вследствие смещения ДЛ при приварке
стенок к поясу (рис. 6.33, в). Такое смещение рзвноен. тьно по своему действию приложению фиктивных крутящих моментов М (рис. 6.33, г) Угол закручивания балки от смещения в одном шве
Ф = Д xL/(o„ (6.46)
где і—длина балки; — удвоенная площадь, охватываемая средней линией тонкостенного сечения.
Для примера, изображенного на рис. 6.33, б, сечение имеет удвоенную площадь <i)„=2-30-40 см*=2400 см*.
6) *4 |
а) Ей |
- § d |
Ї |
т |
в/ |
8)
С
г;
Рис. 6.33. Закручиваиие сварных балок
Пели швы сварены в противоположных направлениях, то закручивание от отдельных швов суммируется. Если швы / и 4 и швы 2 и 3 (рис. 6.33, д) сварены в разных направлениях, то угол ф будет в четыре раза больше, чем при сварке одного шва. Закручивание балок тем больше, чем меньше сои и больше L. Закручивание возникает вследствие неодновременной поперечной усадки углового шва по его длине (рис. 6.33, д). Например, шов / по мере его сварки закручивает верхний пояс; шов 2 — нижний, так как швы 3 и 4 пока отсутствуют, а есть лишь прихватки. Швы 3 и 4 не могут вызвать такое же противоположное закручивание в противоположном направлении из-за жесткости швов / и 2. Сварка в кондукторах или жесткие прихватки устраняют этот дефект. Значительное кручение может возникать у тонкостенных открытых профилей при укладке продольных швов, расположенных вне осей симметрии.
Для рамных конструкций специфическим искажением формы является так называемая пропеллерность, при которой противоположные углы выступают из плоскости рамы в разных направлениях.
При сварке двутавровых балок, особенно с широкими полками, существенное искажение формы вызывают угловые перемещения р при сварке поясных швов (см. рис. 6.32). В балках в результате сварки возможна потеря устойчивости стенок или полок. Это уменьшает их несущую способность при работе на изгиб или на сжатие. Потеря устойчивости рассмотрена в конце настоящего параграфа.
Перемещение в оболочках. В оболочках возникают временные и остаточные перемещения. От временных перемещений при сварке кольцевых швов частично зависят конструкции приспособлении и оснастка. Например, предотвратить радиальные перемещения в тонкостенных оболочках (см. рис. 6.26) можно прижатием кромок роликами, перекатывающимися впереди сварочной горелки, или использованием охватывающего жесткого кольца. Во втором случае сварку необходимо выполнять изнутри.
В толстостенных оболочках при электрошлаковой сварке радиальные перемещения незначительны, но возникают перемещения v поперек шва, которые сильно изменяют сварочный зазор в процессе сварки. Ввиду пространственного расположения стыка в отдельных местах периметров возникает значительное закрывание зазора, которое, будучи зафиксировано швом, после полного остывания превращается в остаточные перемещения. Наибольшая поперечная усадка возникает в зоне около 0,4 периметра, считая от места начала сварки. Это вызывает излом продольной оси свариваемого цилиндра. При больших длинах цилиндров или осей необходимо проводить предварительную сборку, создавая клиновидный зазор.
Рассмотрим остаточные перемещения. В кольцевых швах тонкостенных цилиндрических оболочек после сварки возникает окружная усадочная сила, которая действует на оболочку аналогично распределенной нагрузке р (рис.
6.34, а), повторяющей характер эпюры продольных остаточных пластических деформаций ем ост:
Р = ^оСЛЕЦг, (6.47)
где s — толщина стенки оболочки; г — радиус цилиндрической оболочки. В результате образуется местный изгиб и уменьшение диаметра в зоне кольцевого шва (рис. 6.34, б), которое распространяется примерно на длину
I, зависящую от г и s. Максимальный радиальный прогиб может составлять около 0,5 . .2,0 мм. Использование при сварке жесткого подкладного кольца уменьшает кпл вст. Для приближенных расчетов перемещений в оболочке нагрузку р на рис. 6.34, а можно принимать равномерно распределенной по ширине зоны пластических деформаций 2Ьи:
/?= Р, с/(26пг). (6.48)
Рис. 6.34. Перемещения в зоне кольцевого шва тонкостенной ци - лнндрическо й оболочки от расчетной нагрузки р, вызванной остаточными пластическими деформациями |
При сварке алюминиевых оболочек радиальные перемещения во внешнюю сторону в процессе сварки оказываются настолько значительными, что возникает изгиб краев оболочек, который фиксируется швом. Последующее остывание хотя и создает дополнительные перемещения, аналогичные представленным на рис.
6.34, б, но не может полностью устранить ранее возникший изгиб.
Остаточные перемещения в алюминиевых оболочках направлены обычно на- ружу.
При выполнении продольных швов оболочек заметные временные перемещения возникают при электрошлаковой сварке, в особенности при сварке одновременно двух швов на заготовках полуцилнндрической формы. Перемещения возникают такие же, как при электрошлаковой сварке стыковых соединений. Остаточные перемещения от продольных швов в длинных цилиндрических оболочках диаметром D состоят из прогиба f (рнс. 6.35, б), который вычисляется, как в балках, по формуле (6.36) при известных усадочной силе РуС. и моменте инерции J кольцевого сечения оболочки, а также местных искажений формы окружности на торцах, характер которых будет понятен, если рассмотреть короткую оболочку на рнс. 6.35, а. В короткой оболочке изгибу от усадочных сил Рус сопротивляется не весь периметр оболочки, а лишь часть его (рнс. 6.35, в, дуга ABC). Центр тяжести этой дуги находится в точке О,, а е — плечо усадочной силы. Ввиду малого момента инерции дуги АБС относительно оси I — /,
проходящей через точку О,, возникает значительный изгиб образующей короткой оболочки, обозначенный f, (рнс. 6.35, а). Форма оболочки искажается: размер D, в середине цилиндра становится меньше, D, на краю — больше, чем диаметр D до сварки. В длинных оболочках их концевые участки испытывают подобные перемещения. Кольцевые швы в сферических оболочках создают перемещения, аналогичные перемещениям от кольцевых швов в цилиндрических ободочках.
К оболочкам часто приваривают штуцера, патрубки, горловины, элементы крепления, швы которых имеют либо
Рис. 6.35. Перемещения в цилиндрических оболочках от продольных швов |
форму кольца в сферических, либо форму прямоугольника или кольца (в плане) в цилиндрических оболочках. Размеры этих швов обычно намного меньше, чем диаметры оболочек. Искажение в первую очередь выражается в приближении привариваемого элемента к центру оболочки. Если элемент приварен снаружи угловыми швами, то оболочка под этим местом становится плоской или сильно уменьшается ее кривизна. При работе сосуда под внутренним давлением в таких местах появляются дополнительные напряжения, вызванные уменьшением кривизны.
Потеря устойчивости листовых элементов от сварки. Под действием усадочных сил в элементах конструкций возникают напряжения сжатия, вызывающие потерю устойчивости, которой в основном подвержены листовые элементы толщиной до 10. . .15 мм. Особенно значительны перемещения у тонких листов (3. . .4 мм).
Встречаются два типа задач, связанных с потерей устойчивости, существенно отличающихся по сложности решения: 1) определение возможности потери устойчивости; 2) определение перемещений после потери устойчивости.
Задачи первого типа проще — для их решения требуется найти критические силы и напряжения. Устойчивость элементов может рассматриваться либо в отношении только собственных сварочных напряжений, либо, если необходимо определить устойчивость в период эксплуатации, в отношении рабочих и собственных напряжений. Решение таких задач включает в себя: а) определение
а) *1 |
та
rfVrfVV ґ ґ г ■ и, |
““-1 |
||
"1 |
|||
- |
1 §} |
- |
Рк |
бсш |
6СЖ |
Рис. 6.36. Потеря устойчивости сварной двутавровой балки |
% |
6ст |
формы, размеров и условий закрепления элемента, который может потерять устойчивость; б) определение действующих сил и напряжений; в) определение критических сил и напряжении и сравнение нх с действующими.
Рассмотрим ход решения задачи на примере сварной двутавровой балки (рис. 6.36, а). Усадочные силы вызывают в продольном направлении сжатие стенки и поясов, которые могут потерять устойчивость. Стенка представляет собой прямоугольную пластину (рис. 6.36, б) шириной Ас и длиной I, длинные стороны которой считаем находящимися в жесткой заделке, так как они приварены к поясам. Усадочные силы 2РуС на некотором расстоянии от концов создают равномерное сжатие осж=2РуС//1, где А — площадь поперечного сечения балки. Поэтому пластина нагружена по коротким сторонам напряжениями о, ж. Критические напряжения для этого случая нагружения
оК1) = 7л*£(5с/Лс)>/[12(1 - р*)]. (6.49)
Если огСж>окр, произойдет потеря устойчивости. Полка также может потерять устойчивость. Половина полки шириной около В/2 представляет собой пластину, заделанную только но одной длинной стороне (рис. 6.36,в).
Пластина нагружена напряжениями оеж. Критическое напряжение для такой пластины
о, р = 1,33л’£ (2s„/B)V[12 (1 - р»)]. (6.50)
При приварке листа к каркасу нахлесточным соединением (рис. 6.37, а) основные перемещения создаются усадочными силами — фактор поперечной усадки крайне мал. Поэтому лист рассматриваем как прямоугольную пластину, заделанную по всем четырем сторонам, с напряжениями сжатия вдоль пластины 2Р1б/ (sfl,) и поперек пластины 2Ву0/ (sB,)> где s — толщина листа.
В плоских элементах оболочек также встречаются примеры потери устойчивости При вварке круглых эле-
а) 6) В) Рис. 6.37. Листовые элементы, теряющие устойчивость в сварных конструкциях |
ментов в плоский лист (рис. 6.37, б) в нем возникают радиальные напряжения растяжения о, и окружные напряжения сжатия о«. Последние чаще всего вызывают потерю устойчивости. Радиальные критические напряжения зависят от радиуса г„, ограничивающего зону пластических деформаций, и толщины листа s:
о, ир=3£(в/гп)*/[12(1-р*)]. (6.51)
В большинстве случаев, если не рассматривать металлы, испытывающие структурны.* превращения при невысоких температурах, остаточные напряжения о, (КТ при г—га примерно равны от/К"3. Если о,/К 3 > агяр, то будет потеря устойчивости. Крупные листы (рис. 6.37, б) теряют устойчивость, имея по периметру обычно две впадины и две выпуклости. Чем меньше отношение наружного радиуса листа к г„, тем больше волн возникает в листе.
Плоские днища также теряют устойчивость под действием радиальных напряжений сжатия (рис. 6.37, в).
Жесткость края цилиндрической оболочки в радиальном направлении намного меньше, чем жесткость днища в его плоскости. Поэтому радиальные напряжения сжатия оГС1И=з —Яуї/ (ts), возникающие от усадочной силы в угловом соединении, почти полностью воспринимаются днищем. Критические напряжения для круглой, заделанной по контуру, пластины
<*гир =* 1,49л*£ (s/r)*/[l 2(1 —(6.52)
в случае шарнирного опнрання
о, — 0,425л*£ (s/r)*/[l 2 (1 — р*)]. (6.53)
Рассматриваемый случай является промежуточным, тан как край оболочки, к которому приварено днище, нельзя
8}
О)
Кто»
__________
Рис. 6.38. Определение максимального прогиба стенки сварного двутавра, потерявшей устойчивость
считать жесткой заделкой. Оценку устойчивости можно дать по коэффициенту, значения которого находятся между 1,49. . .0,425, т. е. близкому к 1.
Тонкие листы (s^l мм) со стыковым соединением теряют устойчивость и в процессе сварки. Для предотвращения этого их прижимают к подкладке, оставляя минимальное расстояние / от зажимного клавиша до стыка, необходимое для прохода горелки и наблюдения (рис.
6.37, г).
Во многих случаях листовые элементы в сварных конструкциях все же теряют устойчивость. Если уровень выхода листов из плоскости не выше допустимого, то к правке не прибегают. Дтя определения перемещений при напряжениях выше критических необходимо располагать зависимостями между ними при о>акр.
Рассмотрим порядок решения задачи второго типа также на примере вертикальной стенки двутавра (рнс.
6.38, а). Будем полагать, что пояса устойчивости не теряют. На графике (рис. 6.38, б) по горизонтальной оси
отложено продольное укорочение балки Дпр по мере роста усадочных сил в поясных швах. Продольная деформация еПр=Дпр//• В поясах будет линейно увеличиваться сила Р„=2АпепрЕ, где 2Ап — площадь поперечного сечения обоих поясов. В стенке до потери устойчивости (точка А)
и, йм/см Рис. 6.39. Потери устойчивости стыковых соединений |
сила Ре = АсгпрЕ также будет расти линейно; за точкой А Рс зависит от Лир нелинейно. Сумма Ра+Рс~Р^ должна составить 2ЯуС — это происходит в точке В*! После потери устойчивости в точке А стенка будет искривляться (рис. 6.38, а), образуя волны с максимальным отклонением от оси которое также нелинейно зависит от Дпр и
бпр. Если известны функции Рс (епр) и wmtt (епр), то можно графически найти точку В, а затем и wmiK в этой
точке.
Листы со стыковым соединением представляют собой наименее жесткие элементы и легко теряют устойчивость. Искривление носит сложный характер (рис. 6.39, а) — имеется одинаковая кривизна I//? по всей длине пластины I и переменная в поперечном сечении /—/. Такая форма объясняется тем, что лист, изгибаясь по дуге окружности, располагает зону 2Ьп с растягивающими напряжениями на минимальном радиусе tfmln и частично снижает потенциальную энергию собственных напряжений. Затраты энергии на изгиб в двух направлениях меньше, чем изменение энергии от снижения собственных напряжений при разгрузке. Пластина занимает положение, обеспечивающее минимум потенциальной энергии в ней. На рис.
6.39, б дан график изменения потенциальной энергии в единице длины пластины в зависимости от кривизны 1/R при 2В=300 мм, 26и*=40 мм, s—1,5 мм, £=2Ы0* МПа, р-0,3 и различных начальных максимальных растягивающих напряжений о в шве. Точки А соответствуют минимуму потенциальной энергии. При принудительном увеличении или уменьшении кривизны пластина после освобождения снова возвращается в положение устойчивого равновесия. Для пластины без остаточных напряжений (пунктирная линия) равновесие соответствует плоской форме. Момент усадочной силы на плече 00, (см. рис. 6.39, я) вызывает равномерное искривление сваренной пластины. Чем больше РуС и меньше s и В, тем сильнее искривляется пластина. Лишь очень узкие пластины (2Д«26П) имеют малую кривизну. Тонкие листы после сварки практически всегда необходимо править, так как отклонения от плоскости достигают десятков миллиметров.
Потеря устойчивости возникает у многих сварных конструкций: в обшивках кораблей, металлических вагонов, предметах бытовой техники. Устранение перемещений достигается, как правило, правкой.