Вплив залишкових деформацій на технологічні показники зварних конструкцій. Динамічні тонні міцність зварних конструкцій

1 Вплив власних напружень на працездатність зварних виробів. Залишкові напруження та деформації впливають на дотримання і збереження точних розмірів і форм зварних конструкцій, також на їх міцність та працездатність. Потрібно відзначити наступний негативний вплив власних напружень:

1) залишкові напруженні, що виникли в зварних конструкціях в процесі виготовлення, транспортування, монтажу підсилюється напруженнями, що виникають при експлуатації конструкції;

2) розтягуючі залишкові напруження знижують вібраційну міцність зварних конструкцій, а якщо діють в зонах де є концентрація напружень і неоднорідність механічних властивостей, то викликають руйнування від втоми;

3) чим вищі робочі напруження, чим вища концентрація напружень тим менша доля впливу розтягуючи напружень, і при невисоких робочих напруженнях, та малих концентраціях напружень відносний негативний вплив розтягуючи залишкових напружень проявляється сильніше, це пояснюється тим, що залишкові напруження взаємно врівноваженні і якщо пройшла пластина деформація в результаті якої вони знизились то власні напруження самовільно не відновлюються;

4) залишкові розтягуючі напруження можуть знижувати статичну міцність зварних з’єднань. Величина впливу залежить від властивостей металу, його деформаційної здатності, рівня концентрації напружень. Попередньої пластичної деформації;

5) статичні залишкові напруження знижують місцеву стійкість тонкостінних елементів зварних конструкцій;

6) корозійне розтріскування та процеси корозії посилюються під впливом залишкових розтягуючи напружень;

7) залишкові напруження є необхідною умовою появи холодних тріщин;

8) залишкові напруження є носіями енергії пружної деформації. Оскільки напруження максимальні в зоні зварних з’єднань то значна частина енергії концентрується в цій зоні. Тому якщо почалося руйнування то воно підтримується цією енергією. Також збільшує швидкість руху тріщин і сприяє переходу від в’язкого руйнування до крихкого;

2 Вплив деформації що виникають при зварювані на працездатність та технологічність зварних конструкцій.

Зварювальні деформації несуть наступний негативний вплив: а) переміщення зварювальних деталей; створюють деформації в зоні металу, що кристалізуються можуть призвести до утворення холодних тріщин; б) під час зварювання можуть виникати переміщення в зоні формування зварного з’єднання. При електрошлаковому зварюванні (ЕШЗ) зміна зазору змінює швидкість зварювання, в результаті переміщення при зварюванні кромки листів зміщуються по товщині і утворюються сходинки. При шовному зварюванні у зв’язку з хвилястістю, тобто переміщеннями, метал набігає перед роликами і може виникати не провар; в) переміщення елементів при зварюванні ускладнює процес складання деталей а деяких випадках робить його неможливим без операції вправлення. Якщо тонколистові оболонки мають кільцеві шви, що виконанні біля краю пластини, то це може призвести до зміни діаметра, а при складанні виникне сходинка, що є недопустимим дефектом; г) через переміщення необхідно позначати зовнішні припуски на механічне оброблення; д) декотрі види переміщень може змінювати геометричні характеристики перерізів. Наприклад, поява кута після виконання поясних швів, зменшує момент інерції двотаврової балки, в наслідок наближення країв полок до головної осі поперечного перерізу; е) початкові переміщення можуть викликати зменшення місцевої стійкості конструкції (загальна стійкість, також, зменшиться); є) в деяких машинах та механізмах спотворення розмірів може призвести до збільшення сил тертя або заклинювання; ж) значні відхилення від правильних геометричних форм порушують вимоги технічного креслення та зовнішній вигляд.