Напряжения и деформации

1.

2.

Содержание
Напряжения и деформации
Причины образования деформаций и напряжений
Основные причины
Сопутствующие причины
Виды напряжений
В соответствии причины появления
По времени существования
По направленности действия
По виду напряженного состояния
Виды деформаций
Местные и общие деформации
Временные и остаточные
Упругие и пластичные
Способы устранения сварочных напряжений
Способы устранения деформации
Методы противодействия сварочным деформациям и напряжениям

3.

Напряжения и деформации
Напряжения ― это воздействия, приложенные к поперечному сечению.
Деформации ― это искажение формы под действием прилагаемых сил.

4.

Причины образования деформаций и напряжений
Деформации при сварке появляются из-за вызванных разными факторами
внутренних напряжений.
Причины таких нарушений условно разделяют на две большие категории:
• Основные (неизбежные) - которые всегда присутствуют при сварочных работах;
• Сопутствующие - которые подлежат устранению.

5.

Основные причины
Группу основных составляют следующие причины возникновения напряжений и
деформаций при сварке:
• структурные видоизменения,
• провоцирующие развитие сжимающих и растягивающих напряжений.
• при охлаждении изделий, из высокоуглеродистых и легированных сплавов
нарушается зернистая структура металлов и размеры самих деталей.

6.

Сопутствующие причины
Кроме основных существуют также побочные причины возникновения деформаций
при сварке. К таковым относят:
• отклонение от технологических нормативов, например, использование не
подходящих для конкретного случая электродов, нарушение режимов сварки,
недостаточная подготовка изделия к сварочному процессу и другие;
• несоответствие конструктивных решений: частое пересечение между собой
сварных соединений или недостаточное расстояние между ними, неточно
подобранный тип шва и т. д.;
• отсутствие опыта и соответственных знаний у сварщика.

7.

Виды напряжений
Различают разные виды напряжений в зависимости от характера их возникновения,
периода действия и других факторов.

8.

В соответствии причины появления
Тепловые
Неравномерный прогрев из-за
перепада температур в процессе
сварки
Структурные
Изменения в структуре металла при
нагревании его выше предельно
допустимой температуры

9.

По времени существования
Временные
Образуются при фазовых
видоизменениях, но постепенно
исчезают вследствие охлаждения
Остаточные
Даже после ликвидации причин их
появления присутствуют в изделии

10.

По направленности действия
Продольные
Образуются вдоль линии сварочного
шва
Поперечные
Располагаются перпендикулярно к оси
соединения

11.

По виду напряженного состояния
Линейные
Только в одном направлении
распространяется действие
Плоскостные
Образуются в двух разных
направлениях
Объемные
Оказывают одновременно
трехстороннее воздействие
Линейные
Плоскостные
Объемные

12.

Виды деформаций
Местные и общие;
Временные и остаточные;
Упругие и пластичные.

13.

Местные и общие деформации
Местные
Возникают на отдельных участках и
изменяют только часть изделия.
Общие
Проводят к изменению размера всей
конструкции и искривлению ее
геометрической оси.

14.

Временные и остаточные
Временные
Это деформации возникающие в
конкретный момент.
Остаточные
Остаются после полного охлаждения
изделия.

15.

Упругие и пластичные
Упругие
После сварки размер и форма
конструкции полностью
восстанавливаются.
Пластичные
После сварки размер и форма
конструкции не восстанавливаются
т.е. деформации остаются.

16.

Способы устранения сварочных напряжений
Механические методы
Из механических способов
чаще всего используется
прокатка, проковка.
Отжиг
Отжиг может быть общим или
местным. Проводят процедуру при
температуре 550-680°С. Процесс
проводится в три этапа: нагрев,
выдержка и остывание.

17.

Способы устранения деформации
Деформация металла при сварке устраняется термомеханической, холодной
механической и термической правкой с общим или местным нагревом.
Холодная правка проводится с применением постоянных нагрузок, которые образуют
с помощью разнообразных прессов, валков для прокатки длинных конструкций.
В сильно растянутых конструкциях для ликвидации деформаций используют
термическую правку.

18.

Методы противодействия сварочным деформациям и
напряжениям
Сопроводительный и предварительный подогрев
Наложение швов в обратно ступенчатом порядке
Проковка швов
Жесткое крепление деталей
Термическая обработка