Деформация сварных конструкций

Chair of mechanical

Ufa State Petroleum Technological University

Russia, Ufa

DEFORMATION OF WELDED STRUCTURES

Annotation:

Деформация сварных конструкций - это изменение таких параметров тела, как изменение размеров и формы. Деформация происходит из-за действие на тело каких-либо сил. Существует как упругая, так и пластичная деформация.

Если при прекращении действия на тело какой-либо силы тело возвращается к исходным размерам и формам, то данный вид деформации - упругая. Для малоуглеродистой стали упругая деформация небольших величин - это сила, при которой происходит относительно небольшое удлинение (не более 0,2%) [1]. Ее нахождение - ниже точки начала текучести.

Если величина силы, действующей на тело, больше текучести и предела упругости, то данную деформацию называют пластичной. При таком виде деформации тело не восстанавливает свои размеры и форму после того как действие силы прекратилось. По другому такой вид деформации можно назвать остаточной.

При сварке в сварном узле возникают внутренние напряжения, которые приводят к деформации.

Рассмотрим внутренние напряжения. Они существуют в теле при отсутствии внешних сил. В свою очередь различают различный характер действия - сжатие, растяжение и т.д. Они возникают, когда нагретая деталь не может свободно деформироваться. Неравномерный нагрев детали является главной причиной возникновения деформаций и напряжений, а также при низкой скорости сварке и маленьким сечением сварного шва.

Также внутреннее напряжение может возникнуть из-за неправильно подобранного сочетания материалов свариваемых деталей. Если материал является малопластичным, то в сварном шве могут образоваться трещины.

Расчет деформации при сварке произвести крайне сложно из-за большого количества факторов, поэтому сварные напряжения в прочностных расчетах не учитывают, но стараются при соединении деталей минимизировать напряжения. При сварке встык уменьшить напряжения можно заменив сварку в одном направлении на обратноступенчатую сварку. Эпюры сварочных напряжений в стыковом шве показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Эпюра сварочных напряжений в стыковом шве.

Чтобы снизить деформацию и внутренние напряжения существуют следующие способы:

• 1.    Снижения количества сварных швов.

• 2.    Уравновешивание деформаций.

• 3.    Симметричное расположение ребер.

• 4.    Учет свободной усадки шва.

• 5.    Исключение перекрещивающихся швов.

• 6.    Нахлесточные соединения деталей.