Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электрошлаковая сварка -> Деформации и напряжения при электрошлаковой сварке -> Деформации и напряжения при электрошлаковой сварке

Деформации и напряжения при электрошлаковой сварке

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

2. НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ ВСТЫК ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ШВОВ

Случай соединения прямолинейных стыковых швов для ЭШС - наиболее распространенный. За один проход свариваются изделия толщиной 20-2500 мм и более. При малых толщинах кинетика напряжений и деформаций в сварном изделии мало отличается от таковой для однопроходной дуговой сварки на малых скоростях. При больших толщинах заметно проявляется роль стесненности в развитии деформаций по толщине в глубинных слоях, что создает объемность в напряженном состоянии, заметно увеличивает максимальные нормальные напряжения в зоне шва.

Большие экспериментальные трудности усложняют непосредственное измерение такого типа напряженных состояний в процессе сварочного нагрева в глубинных слоях зоны шва. Известны результаты измерения только остаточных напряжений, выполненные в МВТУ им. Н. Э. Баумана на сварных соединениях различной толщины. На рис. 5.2, 5.3 приведены графики распределения остаточных напряжений в сварных стальных образцах различной толщины S. Данные на этих рисунках соответствуют нормальным составляющим тензора остаточных напряжений oxx оуу, ozz, которые при указанном выборе системы координат принято называть продольными oхх, поперечными ауy в направлении толщины аzz.

На рис. 5.2 показаны остаточные средние напряжения в электрошлаковом сварном образце 500x500 мм из стали Ст3 толщиной 100 мм. При такой толщине изменение напряжений по толщине невелико, поэтому средние значения весьма близко отражают и максимальный уровень остаточных напряжений, соответствующий по oхх ~ 18 кгс/мм2, по oуу ~ 9-12 кгс/мм2, по ozz ~ 3-5 кгс/мм2.

На рис. 5.3 показано распределение остаточных напряжений по толщине в зоне шва для электрошлаковой сварки пластин толщиной 240 мм и 700 мм. Здесь напряжения охх, оуу и оzz распределены уже существенно неравномерно по толщине, и максимальные значения в глубинных слоях превышают предел текучести материала. Последнее связано с тем, что для пластического течения, способствующего выравниванию напряжений, необходимо, чтобы интенсивность напряжений превышала предел текучести материала. Hетрудно видеть, что при трехмерном напряженном состоянии, когда главные напряжения одного знака и близки по величине, интенсивность напряжений oi ниже предела текучести материала даже при весьма больших значениях самих напряжений.

Например, если воспользоваться данными рис. 5.3, то для толщины S = 240 мм в центре шва получим: охх = 290 МН/м2 (29,5 кгс/мм2); oуу = 295 МН/м2 (30 кгс/мм2); оzz = 175 МН/м2 (18 кгс/мм2); оi = 118 МН/м2 (12 кгс/мм2); o = 285 МН/м2 (29,2 кгс/мм2); o/oi = 2,15. Аналогично для S = 700 мм: oхх = = 372 МН/м2 (38 кгс/мм2), оуу = о22 = 295 МН/м2 (30 кгс/мм2), oi = 79 МН/м2 (8 кгс/мм2), o= 324 МН/м2 (33 кгс/мм2), o/oi = 4,1.

Если учесть, что предел текучести материала os 245 МН/м2 (25 кгс/мм2), то из этих данных видно, что остаточные напряжения заметно выше предела текучести, а величина oi значительно ниже os. Отношение средних нормальных напряжений a к интенсивности напряжений oi можно использовать в качестве характеристики стесненности пластическому деформированию.

Для одномерного напряженного состояния o/oi = 0,333, для плоского напряженного состояния это отношение не превышает ~0,667, а для объемного напряженного состояния эта величина может возрасти весьма существенно, если главные напряжения по величине и знаку одинаковы. Из приведенных на рис. 5.2, 5.3 данных следует, что при электрошлаковой сварке

встык пластины толщиной S = 100 мм все остаточные напряжения в зоне шва характеризуются коэффициентом снесненности o/oi ~ 0,88, т. е. величиной, близкой к плоскому напряженному состоянию: oхх = 175 МН/м2 (18 кгс/мм2); оуу = 98 МН/м2 (10 кгс/мм2); ozz = 139 МН/м2 (4 кгс/мм2). Для толщины S = = 240 мм o/oi = 2,15, а для толщин S = 700 мм o/oi = 4,1.

При электрошлаковой сварке встык пластин большой толщины временные напряжения в околошовной зоне по сравнению с остаточными могут иметь более ярко выраженный объемный характер, особенно при сварке малых и средних толщин. Указанное явление обусловлено тем, что на стадии нагрева и выравнивания температур неравномерность температурных и пластических деформаций может быть значительно выше, нежели остаточных пластических деформаций. Этот вопрос специально проанализирован применительно к однопроходной сварке стальных пластин. Концентрация нагрева варьировалась шириной проплавления и погонной тепловой энергией сварки qn.

На рис. 5.4 и 5.5 показана кинетика изменения относительных напряжений на стадии выравнивания температур в точках A1, и А11 околошовной зоны. Эти точки расположены в середине пластины и имеют максимальную температуру нагрева ~850° С. Точка A1 относится к варианту I с шириной проплавления ~0,2S (qn/S = 2760 Дж/см2), а А11 - к варианту II с шириной проплавления ~0,8S (qп/S = 22 000 Дж/см2).

Из приведенных данных следует, что на стадии выравнивания температур временные напряжения могут иметь достаточно близ

кие по величине все три нормальные компоненты даже в тех случаях, когда остаточное состояние близко к одномерному напряженному состоянию. Видно также, что концентрация нагрева играет большую роль в распределении и величинах остаточных и временных напряжений.

На рис. 5.5 для этих же точек и А1 и А11 дана кинетика изменения пластических деформаций ерхх, еруу и ерzz в зависимости от температуры на стадии нагрева и охлаждения.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.04.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

11:38 Арматура 28, А500С, мера дл 11.7м ,из наличия

11:38 Труба стальная, труба электросварная

11:38 Лист 2, размер 1250х2500

09:54 Реализуем со склада Квадрат нержавеющий Ст AISI304

08:03 Труба б/у 530x9 восстановленная

08:00 Литейное производство

08:00 Грейфер v6,3 м3

08:00 Траверса грузоподъемная

08:00 Грейфер v0,7 м3

08:00 Грейфер v0,5м3

НОВОСТИ

18 Октября 2017 17:16
Мангал из барабана от стиральной машины

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

19 Октября 2017 14:19
Производственные результаты ПАО ”Полюс за 3-й квартал и 9 месяцев 2017 года

19 Октября 2017 13:13
Южнокорейский экспорт холоднокатаного листа за 9 месяцев вырос на 10,7%

19 Октября 2017 12:15
Морской терминал ”Восточной горнорудной компании” перевалил 4 млн. тонн

19 Октября 2017 11:33
”ТМК” сообщает об операционных результатах за 3-й квартал и 9 месяцев 2017 года

19 Октября 2017 10:44
УК ”Кузбассразрезуголь” наращивает объемы производства

НОВЫЕ СТАТЬИ

Какими характеристиками отличаются провода

Дверные замки - какие надежнее?

Конструкции и рекомендации по выбору погрузочных эстакад

Душевые уголки: вид, форма и конструкция

Особенности выбора окон и их отличия

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.