2 Визначення усадкової схеми

Утворення в зварному з’єднанні залишкових та поперечних пластичних деформацій викликає в зварному з’єднанні врівноважену систему внутрішніх напружень. Дію розміщених внутрішніх напружень при розв’язуванні деформаційних задач замінюють статично еквівалентними зосередженими силами, що називаються усадковими. Розрізняють усадкову силу від залишкових повздовжніх пластичних деформацій вкорочення та від залишкової поперечної пластичної деформації вкорочення. Усадкова сила пропорційна площі епюри залишкових повздовжніх пластичних деформацій вкорочення.

- товщина зварювального металу; E- ширина біля шовної зони; - площа епюри.

3 Деформації повздовжнього вкорочення від зварювальних повздовжніх швів

Повздовжні вкорочення визначаються, як результат навантаження вільного від внутрішніх сил тіла зосередженою зовнішньою стискаючою силою. Повздовжні вкорочення визначаються за формулою:

де G- довжина з’єднання; F- площа поперечного перерізу.

4 Деформації поперечного вкорочення

Поперечне вкорочення при зварюванні спостерігається коли відсутні закріплення або перепони вільному переміщені точок зварювальних елементів. В напрямах впоперек до шва, або коли є закріплення. Вільне вкорочення визначається для двох випадків зварювання:

1. З зазором; 2. Без зазору.

1 При зварюванні з зазором, зварювальні кромки переміщуються в зазор і максимальне можливе переміщення однієї кромки визначається за формулою:

На стадії охолодження починаючи з моменту кристалізації шва внаслідок температурного вкорочення розвиваються поперечні по відношенню до шва пластичні деформації видовження, подальше пониження температури викличе в поперечному напрямку пружні деформації розтягу. Величина цих напружень не досягає значення границі текучості, що свідчить що відсутність на цій стадії охолодження пластичних деформацій видовження. У випадку зварювання без зазору вільне переміщення кромок не реалізується, а трансформується в пластичне вкорочення.

2 При зварюванні без зазору.

5. Деформації повздовжнього вкорочення при зварюванні повздовжнього і поперечного швів

Якщо зварювання з’єднань має повздовжні і поперечні шви, то повздовжнє вкорочення зварного з’єднання складається з повздовжнього вкорочення зварювального повздовжнього шва і деформації повздовжнього напрямку від поперечних епюр.

6. Деформації згину

При зварюванні в стик двох пластин різної товщини, ширини внаслідок поза центрованого накладання повздовжньої сили буде деякий згинний момент.

- ексцентриситет прикладання усадкової сили;

де В₂, В₁ – ширина пластини;

- довжина пластини;

Якщо в зварному з’єднані позацентрово розміщені декілька усадкових сил , то залишковий прогин визначають як суму променів від дії кожної усадкової сили.

- різниця між .

Тема: Деформації згину при зварюванні в стик

При зварюванні в стик двох пластин різної ширини внаслідок повздовжньої усадкової сили на зварне з’єднання буде діяти згинний момент.

; - ексцентриситет;

Залишковий прогин, що виникає при цьому визначається за формулою:

Де 2 L- довжина пластин; I- момент інерції поперечного перерізу;

Поперечні шви можуть викликати згин, якщо поперечне вкорочення буде проходити в умовах закріплення з’єднання, то згинний момент буде:

Якщо в зварному з’єднанні в позацентрово розміщені декілька усадкових сил, то залишковий прогин визначають, як суму прогинів від дії кожної усадкової сили.