Сварочные деформации и напряжения. Часть 2

Чем менее пластичный металл, чем меньше его теплопроводность, тем больше он подвергается деформации, так как зона нагрева становится (по тепловложению) точечной, т. е. неравномерной, без достаточного теплоотвода. Например, для изделий одинаковой конструкции у изготовленного из хромоникелевой стали (типа Х18Н9) величины деформаций и внутренних напряжений будут очень большими, больше, чем из низкоуглеродистой, а у произведенного из меди - их, как правило, не бывает.

Изменение размеров и объема кристаллической решетки металла от температуры всегда порождает внутренние напряжения в нем. Если олово длительное время будет находиться на двадцатиградусном морозе, то оно начнет самопроизвольно растрескиваться.

Механизм образования деформаций и внутренних напряжений в металле для конкретных сварных узлов достаточно сложный и не поддается расчету, даже приближенному к реальному результату, по причине влияния очень многих нестабильных факторов. Это задача со многими неизвестными и меняющимися во времени. Поэтому в прочностных расчетах зависимости сварных конструкций от внешних (рабочих) нагрузок величины сварочных напряжений в них не учитывают, но проектируют сопряжения, соединения отдельных элементов таким образом, чтобы эти напряжения свести до минимума. Причем принимаются во внимание основные сведения о поведении сварных швов.

Например, особенно большие и опасные сварочные напряжения возникают при сварке литых деталей, закрепленных от свободных перемещений поперек стыка: шов и детали стремятся сократиться, а концы их защемлены, в деталях возникают значительные растягивающие напряжения, способные привести к разрыву.

В угловых швах величина поперечных сварочных напряжений (от неодновременности застывания металла шва по сечению) тоже велика, но резко уменьшается при многослойной сварке.

Усадка швов (продольная и поперечная) происходит всегда "на себя" - к центру шва. Величина поперечной усадки примерно в 10 раз больше продольной.

При соединении внахлестку, если расстояние между швами будет меньше пяти толщин наиболее тонкого листа, то податливость листков между швами становится настолько малой, что в шве может образоваться трещина.

Есть много конструктивных и технологических способов уменьшения деформаций и внутренних напряжений, так как невозможно избежать их полностью.

Сварочные деформации и напряжения. Часть 1 Сварочные работы Конструктивные способы уменьшения деформаций и внутренних напряжений

Сварочные деформации и напряжения