СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

Влияние длины и толщины полосы

Выше, на рис. 40, были приведены кривые изменения прогибов свободного конца полосы, закрепленной одним концом, при дви­жении дуги от закрепленного конца к свободному и при движе­нии в обратном направлении.

При движении дуги от закрепленного конца к свободному отрицательный прогиб конца полосы /к несколько больше, чем

5 Н. О. Окерблом. 2381.

при движении дуги от свободного конца к закрепленному. С уве­личением длины полосы разница в величине наибольшего отри­цательного прогиба будет увеличиваться, как это видно из сле­дующего.

Нагрев некоторого участка кромки у закрепленного конца, вызывая из­гиб полосы на этом участке, поьер - нет свободный конец, остающийся не нагретым (а поэтому прямолинейным) на некоторый угол а (рис. 49, а). При этом перемещение (прогиб) конца полосы будет тем больше, чем длин­нее, при прочих равных условиях, прямолинейная не нагретая часть по­лосы. Следовательно, с увеличением длины полосы прогиб свободного ее конца будет увеличиваться.

При нагреве же некоторого уча­стка кромки у свободного коьца (рис. 49, б) прогиб свободного конца не зависит от общей длины полосы. Как показывают расчеты, наиболь­ший положительный прогиб свобод­ного конца полосы увеличиваетсясуве - личением длины полосы лишь до некоторого предела, после чего дальнейшее увеличение длины полосы не вызывает увеличения положительного прогиба свободного ее конца. На рис. 50 при-

Так как стрелка прогиба по середине длины свободной про­дольной кромки изменяется в процессе сварки вне зависимости от направления движения дуги, то для обоих направлений на­плавки кривые изменения стрелки прогиба при различной длине полосы будут иметь вид, приведенный на рис. 51. С увеличе­нием длины полосы отрицательная стрелка прогиба свободной кромки увеличивается лишь до некоторых пределов, после чего с дальнейшим увеличением длины полосы отрицательная стрелка прогиба не изменяет своей наибольшей величины При режиме наплавки, указанном на рис. 46, и при ширине полосы рав­ной 100 мм, наибольшей величины отрицательная стрелка про­гиба достигает при длине около 120 см при более длинных полосах наибольшая отрицательная стрелка прогиба остается неизменной.

Наиболее заметно изменяется с изменением длины конечная положительная величина стрелки прогиба (рис. 51). Если конеч­ную предельную величину кривизны обозначить через Спр, то для полосы длиною L конечная величина положительной стрелки прогиба выразится как

f—г f2

J ---------- '-'Пр g з

т. е. величина конечной стрелки прогиба зависит от квадрата длины.

Что касается влияния толщины полосы на величину дефор­маций и напряжений, то, как следует из формул для определе­ния температуры при сварке, увеличение толщины уменьшает температуру нагрева (если предполагать равномерное распреде­ление температуры по толщине); следовательно, влияние увели­чения толщины полосы на деформации равносильно уменьшению мощности сварочной дуги, влияние которой рассматривается ниже.

Если же учитывать неравномерность распределения темпера­туры по толщине и определение деформаций производить по схеме, приведенной в § 11, то можно установить, что с увели­чением толщины общие деформации уменьшаются, а пластические деформации сжатия (при нагреве) и растяжения (после остыва­ния) увеличиваются. При этом расположение валика посередине толстой кромки, при прочих равных условиях, будет давать наи­меньшие деформации по сравнению с любым другим располо­жением валика.