Щамове и напрежения по време на заваряване
Класификацията на щамове и напрежения. В допълнение към напрежения и деформации, възникващи в детайли от заявената товари, те могат да бъдат така наречените собствени напрежения и деформации, които съществуват в органите дори и при липса на каквито и да било външни сили.
В зависимост от продължителността на наличието на вътрешни напрежения и деформации по време на заваряване разделя на време, т. Е. Current време на изпълнение възпаление или свързани производствени операции, и остатъчното, г. Е. упорита стабилни techenidts дълго време заваряване.
Разграничаване собствено напрежение род съм, че са балансирани в macrovolumes тялото, II-род в рамките на зърната, III род в кристалната решетка.
В зависимост от характера на стресово състояние Nye правилното напрежение може да бъде Едноосовият - линейни, две неправителствени - дъно и три оси - обемисти.
Разграничаване деформация в равнина proyavlyayuschi Esja промяна във формата и детайлите на конструкцията или размери на костите в равнина, например под формата на надлъжната и напречната деформация на деформация от равнината, като ъгловото деформация на гъби, свод и т. D.
Деформации, които променят размера на цялата претенция продукт; zhayut своята геометрична ос, наречен общ. Деформация свързани със специфични елементи на продукта под формата на издатини, хлорид
32 puNov, вълните и други местни изкривяване, наречен орална.
Ако се разграничат щам директно в заварката и деформацията на структурните елементи като цяло. Последните са следствие от деформации и напрежения в заваръчното съединение.
Образование заваряване щамове и напрежения. Основните причини за образуването на остатъчните напрежения и деформации в заварени съединения и структури са неравномерно загряване и охлаждане на метала по време на заваряване, структурни и фазови превръщания, механични (еластична и пластмаса) деформация по време на сглобяване, монтаж и изправяне на заварени компоненти и структури.
Идеята на причините термично заваряване деформация и стрес дава последователно началното въвеждане на процеса на нагряване и охлаждане на буталния прът в различни условия на запечатване (фиксиране).
Ако точното разстояние да се постави твърд бариера, която предотвратява удължаване на пръта, и повторно нагряване, след прът разширение ще натиснете левия и десния бариери от които възникват противоположни реакционни сили на прът налягане R, които по отношение на вала са външни сили на натиск , пръчковидните О- напрежения на натиск възникнат, които ще растат като температурата Т в съответствие с експресията на а-АЕТ, когато продуктът на равни удължение и Е - модул на еластичност. При нагряване на пръчката до температура причинява само еластична деформация, когато това се охлажда до първоначалната температура Е то няма да има остатъчни напрежения и деформации на дължината му остава непроменена.
Фиг. 1. Управление на пръта с различни условия на деформация определяне по време на нагряването
При нагряване на стоманения прът от 100 ° С може да причини пластична деформация.
И накрая, за разглеждане на делото, където прътът се фиксира неподвижно, в двата края, за да се предотврати осигуряването му удължаване и скъсяване.
След загряване до температури, които не причиняват пластична деформация. и последващо охлаждане на лентата няма да има напрежение, като при нагряване
прът деформира (компресирани) само еластично. В етапа на загряване в него СЗО-и Ник компресивни напрежения.
Нагряване до температура над температурата да достигне (> 100 ° С) води до пластмасов прът компресия и компресия подчертава поява Arg. При охлаждане на буталния прът ще са склонни да се съкрати количеството на намаление A / Пл. Въпреки това, твърда фиксиране ще предотврати намаляването. определяне реакция ще доведе до опън подчертава прът. Това остатъчно напрежение на опън не са се появили, ако прът при нагряване не е претърпял пластмаса компресия.
Отоплителни прът от нисковъглеродна стомана за твърда фиксиране до температура> 200 ° С води до появата на това след охлаждане до напрежение на опън, равна на стрес добив и пластичната деформация дори разтягане.
Процесите, които се случват по време на загряване и охлаждане на затвореното прът обяснява образуването на временни и остатъчни ПРАВИТЕЛСТВЕНИ napryazheniy.i деформации, действащи в зоната на заварката и краката, където металът преминава де образуване еластопластично време на нагряване и охлаждане по време на заваряването. Нагревателните зони по време на заваряване се държи като нагрява прът се затяга и студени порции на метала като заглушаване.
Предпоставка за възникване на деформация и остатъчно напрежение е наличието на пластична деформация при нагряване. Колкото по-високо нагряване и по своята неравностите, толкова по-вероятно появата на пластична деформация при нагряване и следователно, остатъчните напрежения и деформации и.
Големината на остатъчно напрежение за въглеродна стомана достига точката на добив, за високолегирана стомана може да надвишава границата на провлачване, титан, алуминий, мед, и огнеупорни метали, обикновено по-малко съдържание добив.
Основни понятия. Промяна на формата и размерите на твърдото тяло под влияние на външни или вътрешни сила се нарича деформация. Ако формата и размерите са възстановени след прекратяване на сила, като деформация ще бъде еластична. Ако тялото не приема първоначалната форма, тя получи остатъчна, или пластмаса, деформация. Размери на деформация определя от големината на приложената сила. Колкото по-голяма сила, по-голяма е деформация, причинена от тях. Големината на силата се съди от стреса, причинен от тази сила в тялото. Напрежение се нарича вътрешен сила на единица площ на напречното сечение на тялото. По този начин, между стреса и напрежението, причинено от тях, има пряка връзка.
Напреженията и деформациите, произтичащи от неравномерно загряване и охлаждане на материала, наречени термични или термично. Количеството на разширяване на метал зависи от температурата на нагряване и коефициент на линейно разширение - стойност в милиметри от които дълго удължен метален прът 1 М чрез загряване до 1 ° С Колкото по-висок топлинен коефициент на линейно разширение и по-висока температурата на нагряване, толкова по-голяма деформация ще изпитат метал при нагряване и охлаждане.
Ако отстраните краищата на пръта, така че да не може свободно да бъде удължена или съкратена, термичната деформация на пръта, за да предизвика термичен стрес в него, които отговарят на тези деформации. Големият товар ще изпитате фиксирана прът, толкова по-голяма ще бъде неговата деформация и по-високото напрежение срещащи се в него.
Степента на деформация по време на заваряване се отразява на топлопроводимост на метала. По-високата топлопроводимост на основния метал, по-равномерно разпределени по напречното си сечение и деформацията на топлинния поток е по-малко. Например, когато заваряване неръждаема стомана с по-ниска топлопроводимост и голям коефициент на линейно термично разширение от мека стомана, получена чрез деформация по-голяма от мека стомана по време на заваряване. Обратно, алуминий с висок коефициент на термично линейно разширение, но много по-добър топлинен проводник от нисковъглеродна стомана, заваряване дава по-малка деформация, в сравнение с мека стомана.
Термични напрежения могат да се появят в метала и без въздействието на външни сили. Тези напрежения се наричат правилни. От собствени термични напрежения са най-важни са тези, които се появяват по време на охлаждане на продукта. Ако те действат само по шева, това не оказва влияние върху силата на заварка. По-опасни напрежения, действащи перпендикулярно на оста на заварка (напречно), тъй като те могат да доведат до напукване на заварка и топлина засегната зона.
Причини за деформация. Вътрешни напрежения възникват само в случай, че свободният разширяване и свиване на детайлите, които никакви пречки. Така пречка са съседни части от метал, а останалите студено поради неравномерното нагряване, и следователно по-малко разширени. Наличието на концентриран източник на топлина (електрическа дъга) се движи по протежение на шев с определена скорост и причинява неравномерно загряване на метала по време на заваряване, е основна причина за вътрешно напрежение и напрежение в заварени продукти.
заварка на метал настъпва свиване в следните случаи. В преход заварка метал от течност към твърдо състояние обемът му се намалява, има свиване. Свиване явление се дължи на факта, че по време на втвърдяването на метал става по-плътен, така че обемът му се намалява. В резултат на свиване и опън се срещат в съседните части на елементи, които предизвикват съответните напрежения и щамове. Различни метали имат различно свиване. Той обикновено се измерва като процент от първоначалната линейния размер. По този начин, алуминиев свиване на 1.7 ... 1.8; Бронз - 1.45 ... 1.6; месинг - 2,06; мед - 2.1; мека стомана - 2.
Натоварванията, причинени от свиване, се увеличи до толкова дълго, колкото метала започва да се изготвя. " Ако това не е достатъчно гъвкава, елементът може да даде една пукнатина в най-слабата точка. Това място е често заварката топлина-засегната зона. Поради свиване или свиване на металния обема на пукнатини по време на заваръчния процес, известен като горещи пукнатини. При заваряване настъпва надлъжно и напречно свиване.
Надлъжно свиване води до намаляване на продължителността на листовете по време на заваряване надлъжни шевове. Ако центърът на тежестта на напречното сечение на шев не съвпада с центърът на тежестта на напречното сечение на заварени елемент, надлъжната свиване неизбежно възниква огъване на тези елементи в надлъжна посока. Напречно свиване дава изкривяване лист. Свиване винаги е по-къде по-голям е обемът на заварка на метал. Ето защо, когато напречните листове ще се свие към изкривяване нагоре, към укрепване на заварките. Ако елементът е сигурна, не позволява да бъде деформирана чрез свиване, това ще доведе до стрес във фиксираната част на продукта.
Големината на щама и свързаните с тях щамове зависи от големината на топлина зоната на заваряване. По-големият обем на метал се нагрява по време на заваряване, толкова ще бъде деформация и огъване. Следователно, различни заваръчни методи водят до различни количества от деформация.
Фиг. 1. деформация на напречната заварка свиване на метал, и - свързване преди заваряване, б - след заваряване
Фиг. 2. Надлъжно свиване и деформации, причинени от него: и - с симетричен б, в, г - местоположението на асиметрични съединения спрямо центъра на тежестта на елемента за напречно сечение;
Размери и позиции на ставите повлияят на количеството на деформация по време на заваряване. Най-голямата деформация възникне в дълги ставите разположени асиметрично по отношение на напречното сечение на заварена профил. Колкото по-сложна форма на частта, толкова повече различни шевове, толкова повече може да се деформира.
Хладилна части по време на заваръчния процес намалява количеството на деформация.
Начини за намаляване на стреса и напрежението. С цел намаляване на заваръчни напрежения и деформации в строителните граници на ;;; и метални конструкции се вземе предвид следното. Заварени съединения са конструирани така, че обемът на наслоения метал е минимална. За тази цел, прекъснати шевове се заменят със солидна долната секция. Butt стави са проектирани с минимален ъгъл на съвместното отваряне и минимално разстояние. Избягва резки преходи на напречните сечения, и за предпочитане се използват челни фуги. Да не се допуска концентрация и кръстовища на заварки.
Редът на монтаж за заваряване, заваряване метод и условия заваряване последователност шев по дължината и сечението се влияе от количеството на напрежение и напрежение по време на заваряване.
За да се намали остатъчните напрегнатото и деформирано конструкции и продукти в събранието, по възможност не се допуска халс свързващи части, които създават здраво закрепване. За да се осигури подвижна състояние се използват фиксиран клиновидни части, а другите за центровка приспособления.
Образуването на остатъчните напрежения и натоварвания, значително се влияе от метода на заваряване. Степента и естеството на заваръчни напрежения и остатъчна деформация и режим на енергията на удара заваряване. Увеличаването на секцията шев начин насърчава деформация. Големината на остатъчната напрежението и стреса на поръчката зависи от дължината на конци и напречното сечение. Например, когато заваряване се извършва първия лист конструкции напречни шевове на отделните зони, и след това между зоната на заваръчния шев.
За да се предотврати деформация по време на процеса на заваряване, се използват следните методи.
Уравновесяване на деформация е, че определен набор последователност на шевове в която деформация от предходните заварки са намалени, когато последващо шев. Този метод се използва широко в заваръчни конструкции симетрично сечение.
Обратен деформация, така че да работи. Преди заваряването дизайн или елементи, за да се намали остатъчния щам изкуствено създаде деформация обратен по отношение на това, което може да се появи по време на заваряване. Фиг. 3 показва примери, използвайки обратна деформация.
Твърдите части фиксиране преди заваряване осигурява намаляване на заваряване деформация.
Коване заварки и засегнати топлина зони светлина удари с чук по този начин намаляване на напрежения и щамове. При извършване на коване на следните условия трябва да бъдат изпълнени. Когато многослойно заваряване коване се извършва в слоя, и първите и последните шевове не са prokovyvayut; prokovyvayut шев порции от 150 ... 200 mm веднага след заваряване или загряване до 150 ... 200 ° С; заваряване на метални повече от 16 мм prokovyvayut метални и ЗТВ.
Фиг. 3. Използване Обратни деформации по време на заваряване: и - клиновидна междина е равна на 10 ... 20 mm на 1 m на заварка, В, С ПРЕДВАРИТЕЛНО неравност (/, II - позиция преди и след заваряване)
Общо отвръщане weldments направя, когато те са изработени от стомана с тенденция да образуват втвърдени зони в близост до заварката (по-специално, когато голяма дебелина на метала на заваръчния шев), а също и в случаите, когато строителните работи в сградата при променлив товар.
Механични дизайн правят заявка за редактиране на удар или статично натоварване на студено или горещо състояние на метала.
Структурите на термично изправяне ролки действат чрез заваряване от обратната страна шев, или чрез локално нагряване.
За заварени конструкции, дадени от мащаба на проекта трябва да се дава квоти за свиване на заварките. В една напречна задника шев точени кори с дебелина 8 мм, ... обезщетение трябва 16 да е около 1 мм.
Още по темата:
Свързани статии:
Свързани статии