Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Классификация напряжений. Напряжения металла при сварке. Остаточные напряжения.

Остаточные напряжения при сварке возникают в результате появления термопластических деформаций, которые образуются от неравномерного распределения температуры в изделии, такие деформации бывают упругие и упруго-пластические.

Остаточные напряжения в зависимости от объема тела, в пределах которого они уравновешены, классифицируются следующим образом. Остаточные напряжения первого рода уравновешиваются в крупных объемах, соизмеряемых с размерами изделия или его частей, и обладают определенной ориентацией в зависимости от формы изделия. Эти напряжения определяют расчетом исходя из теории упругости и пластичности, а также экспериментально.

Остаточные напряжения второго рода уравновешиваются в пределах микрообъемов тела, т. е. в пределах одного или нескольких зерен металла. Эти напряжения не имеют определенной направленности и не зависят от формы изделий. Находят эти напряжения опытным путем.

Остаточные напряжения третьего рода уравновешиваются в мельчайших объемах - в пределах атомной решетки. Они также не имеют определенной направленности и определяются экспериментально по степени изменения интенсивности линий на рентгенограммах.

В строительных конструкциях и в машиностроении инженерными расчетами определяют только напряжения первого рода.

По направлению в теле собственные напряжения (рис. 79) могут быть одноосными - линейными, двухосными - плоскостными и трехосными-объемными.

Рис. 79. Классификация собственных напряжений по направлению:

а - одноосные, б - двухосные, в - трехосные

При рассмотрении процесса возникновения деформаций при сварке следует учитывать, что в процессе охлаждения стали изменяются ее физические и механические свойства (рис. 80).

Рис. 80. Изменение механических свойств низкоуглеродистой стали в зависимости от температуры

Работа стали под нагрузкой зависит от вида силового воздействия; формы элемента, подвергнутого силовому воздействию; структуры и химсостава стали; влияния температурных и собственных напряжений.

Рассмотрим влияние силовых воздействий, которые могут вызывать одноосное, двухосное или трехосное напряженное состояние стали.

Одноосное напряженное состояние стали вызывается центральным растяжением или сжатием, чистым изгибом, внецентренным растяжением или сжатием малогибких элементов и т. д. Работа стали при указанных силовых воздействиях выражается диаграммой растяжения или сжатия. При этом имеются четко выраженные области:

до предела пропорциональности - упругие деформации;

до предела текучести - упругопластические деформации;

на пределе текучести - упругие и пластические;

на площадке текучести - пластические;

до предела прочности - упругопластические.