Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистраль...
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
сжаты. Таким образом, в пластине появятся остаточные сварочные напряжения и соответствующие им остаточные сварочные деформации.
Собственные напряжения, как временные, так и остаточные, подразделяют в зависимости от объема их взаимного уравновешивания на:
1)напряжения первого рода, уравновешенные макрообъемах;
2)напряжения второго рода, уравновешенные в объемах одного или нескольких зерен;
3)напряжения третьего рода, уравновешенные в микрообъемах, соизмеримых с размером кристаллической решетки.
Собственные напряжения подразделяют в зависимости от направления действия на:
1)одноосные, или линейные;
2)двухосные или плоскостные;
3)трехосные или объемные.
В элементах сварных конструкций могут возни двух- или трехосные напряжения в зависимости от формы и размеров свариваемых элементов. Напряжения, действующие вдоль сварного шва, называют продольными и обозначают ?х. Напряжения, действующие в плоскости соединяемых элементов перпендикулярно оси шва, называют поперечными и обозначают ?y. Напряжения, действующие в направлении, перпендикулярном плоскости соединяемых элементов, называют напряжениями по толщине сварного соединения и обозначают ?z . Наряду с нормальными компонентами в сварных соединениях могут действовать соответствующие касательные напряжения ?ху , ?yz , ?zx .
Деформации, возникающие при сварке, обозначаются аналогично напряжениям. Различают нормальные компоненты сварочных деформаций ?х, ?y , ?z и сдвиговые ?ху , ?уz , ?zx. Сварочные деформации в общем случае определяют изменение линейных и угловых размеров тела и характеризуют состояние отдельных участков тела. Основные причины, вызывающие появление деформации при сварке, заключаются в неравномерном нагреве, структурных превращениях и упругопластическом деформировании. Поэтому необходимо различать следующие составляющие сварочных деформаций:
1)свободная деформация, вызванная изменением температуры и структурными превращениями:
?св = ??T
где ? коэффициент линейного расширения металла, 1/К; ?T изменение температуры точки тела, К;
2)собственные, или так называемые внутренние деформации (?, ?), состоящие из упругих ?упр , ?упр и пластических ?пл , ?пл деформаций;
3)наблюдаемые в процессе сварки деформации ?н , ?н , характеризующие изменение линейных и угловых размеров тела, которые можно зарегистрировать непосредственно измерительными приборами. Эти деформации определяются суммой свободных температурных и собственных деформаций
?н = ?св + ?упр + ?пл
?н = ?упр + ?пл
Эти уравнения могут быть записаны применительно ко всем компонентам деформаций для соответствующих координат. Если в рассматриваемый момент времени в теле уже были предварительные (начальные) деформации ?нач, ?нач, то уравнения преобразуются к следующему виду:
?н = ?св + ?упр + ?пл + ?нач
?н = ?упр + ?пл + ?нач
Напряжения при сварке однозначно определяются значениями упругих деформаций по следующим формулам:
?x = [?x,упр + (?x,упр + ?y,упр + ?z,упр)]
?y = [?y,упр + (?x,упр + ?y,упр + ?z,упр)]
?z = [?z,упр + (?x,упр + ?y,упр + ?z,упр)]
?xy = G?xy,упр , ?yz = G?yz,упр , ?zx = G?zx,упр
1.3.3.1.2 Методы определения остаточных деформаций и напряжений
Существующие методы определения остаточных напряжений обычно разделяют на механические и физические. Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от остаточных напряжений путем разгрузки. Измеряя деформации, возникающие при разгрузе можно вычислить остаточные напряжения по формулам теории упругости. В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определить одно-, двух- и трехосные остаточные напряжения.
Физические методы, в отличие от механических, не связаны с обязательным разрушением металла для определения остаточных напряжений. Они основаны на определении изменения свойств металла под влиянием остаточных напряжений. Если же изменение свойств металла в шве и околошовной зоне вызвано совокупным воздействием физико-химических процессов при сварке и остаточных напряжений, то результаты измерений физическими методами не однозначно характеризуют остаточные напряжения. Ниже перечисляются наиболее распространенные из физических методов, которые могут быть применены в отдельных случаях при определении остаточных сварочных напряжений.
Магнитоупругий метод определения остаточных напряжений основан на зависимости магнитной проницаемости объема металла от значения действующего в данном объеме остаточного напряжения. Этот метод можно использовать лишь для металлов, обладающих магнитными свойствами. Достоверные результаты получают при измерении остаточных одноосных напряжений в основном металле сварного соединения. Применение этого метода для определения остаточных напряжений в шве и околошовной зоне может приводить к заметным погрешностям. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость в шве и околошовной зоне после сварки изменяется по сравнению с ее значением до сварки не только под действием возникших остаточных напряжений, но и вследствие изменения химического состава шва, роста зерна, изменения ?/p>