СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

Влияние ширины полосы на сварочные деформации и напряжения

В предыдущем параграфе уже отмечалось влияние ширины по­лосы на характер развития деформаций и напряжений и на ве­личину и на эпюру конечных деформаций и напряжений. Не менее заметно влияние ширины и на изменение стрелки прогиба полосы в процессе наплавки и остывания. Как видно из рис. 46, с увеличением ширины полосы уменьшается как конечная по­ложительная стрелка прогиба, так и отрицательная стрелка прогиба.

Как это следует из всего предыдущего, большую роль в развитии деформаций играет величина пластических дефор­маций, полученных в момент достижения каждым отдель­ным волокном при остывании температуры 600°.

Изменение величины пла­стических деформаций сжатия в зависимости от ширины полосы показано на рис. 47, а, где при­ведены кривая X для сечения, в котором ширина зоны нагрева свыше 600° достигает наибольшей величины (сечение 1-І на рис. 33). и прямые Д для полос шириною 50, 100 и 150 мм. Из сравнения положения прямых Д видно, что с увеличением ширины полосы увеличиваются пластические деформации сжатия (для волокна, расположенного в расстоянии у от кромки) и ши­рина зоны пластических деформаций, в то время как угол на­клона прямой Д (кривизна полосы в рассматриваемом сечении> уменьшается. Соответственно росту (с увеличением ширины по­лосы) пластических деформаций в момент начала остывания, растут и конечные пластические деформации X' после полного остывания. Однако неуклонный рост пластических деформаций с увеличением ширины не приводит к монотонному уменьшению кривизны (и уменьшению действительных деформаций). В начале, при малых ширинах, увеличение ширины приводит к росту дей­ствительных деформаций и кривизны вследствие того, что пре­обладающее влияние оказывают резко увеличивающиеся пласти­ческие деформации сжатия, получаемые при нагреве. Затем с увеличением ширины полосы рост пластических деформаций замедляется, а жесткость полосы быстро растет и начинает ока­
зывать решающее значение, вследствие чего действительные де­формации и кривизна полосы уменьшаются.

Характер изменения конечной кривизны в зависимости от ши­рины полосы представлен на рис. 47, б. В соответствии с кри­визной изменяются и действительные конечные относительные деформации Д0 и Дй.

На рис. 48 приведены кривые изменении пластической де­формации сжатия, полученной при нагреве (кривая Х^), и дефор­маций для конечного состояния (кривая Д0). Все данные приве­дены для крайнего волокна. Пластические деформации сжатия, появляющиеся в крайнем волокне, возрастают по мере увеличе­ния ширины полосы и достигают наибольшей возможной вели­чины | епл j m„ = 0,0088. При этом действительные деформации Д0 изменяются в соответствии с изменением кривизны, т. е. сперва 04

увеличиваются, а затем уменьшаются с увеличением ширины п> лосы. Упругие деформации и пропорциональные им напряжения (рис. 48, б) при малых ширинах оказываются отрицательными (сжатие), а затем уменьшаются, меняют свой знак на обратный (растяжение) и, возрастая, достигают предела текучести растя­жения. Таким образом, пластические деформации растяжения, происходящие при остывании, могут составить при широких листах не более:

3,0088 — 0,00114 = 0,00766.

В то же время видно, что в крайнем волокне могут быть на­пряжения сжатия лишь при весьма узких полосах. Обычно имеют место напряжения растяжении и притом равные пределу теку­чести.

Следует отметить, что все рассмотренные величины зависят не только от ширины полосы, но и от режима наплавки, а по­этому установленные зависимости действительны для случая вы-г лолнгния наплавки на полосах разной ширины одним режимом.