§ 2. Свойства металлов при высоких температурах. Распределение температур при сварке

Определение деформаций и напряжений в ряде случаев про­изводится с учетом зависимости предела текучести о _г (рис. 6-4,6) и модуля упругости Е от температуры (рис. 6-4, а).

В упрощенных расчетах удобнее пользоваться схематизиро­ванной диаграммой зависимости предела текучести от темпера-

136

туры. На рис. 6-4,6 эти схематизированные зависимости пока­заны пунктирными линиями. Для малоуглеродистых сталей используется зависимость / с изломом при Г=500°С и нулевым значением оч при 600° С, для титанового сплава — прямая 2.

Зависимость cr = f(e) обычно принимается, как для идеально-vnpVTo-пластнчного тела (см. диаграмму на рис. 6-1,6). Это

6)

Е-11Г\кГ/т¹

я) 2,0 (.6

0J

—	S '!
	i т*1^^		^i
	___ |___^_
	1 1----1		ki
—	! ! ........ 1 . , 4
	i i ........ ■• , i i i i

0 WO 200 300 WO 500 §00 в_ТЖ/т¹

i TfC

108 200 300 № $00 600 700 300

Рис. 6-4. Механические свойства металлов при высо­ких температурах:

о) модуль упругости малоуглеродистой стали с 0,1% С — J и технического титана—2; б) предел текучестм; сплошные кривые — действительны и .чаписимосгп, пунктирные — схема­тизированный зависимости

объясняется тем, что при сварке пластические деформации, как правило, невелики и упрочнением металла можно пренебречь.

Для описания температурных полей при расчете деформаций и напряжений можно пользоваться теорией тепловых процессов при сварке, Эта теория дает хорошее совпадение расчетов

137

Таблица 6.1

Классификация собственных напряжений

Виды собственных напряже­ний в зависимости от величи­ны объема взаимно уравнове­шенных частиц тела

Виды собственных напряже­ний в зависимости от харак­тера напряженного состояния

Виды собственных напряже­ний в зависимости от продол­жительности их существова­ния

1-го рода; уравновешивают­ся в макрообъемах

2-го рода; уравновешивают­ся в пределах зерен

■ 3-го рода; уравновешивают­ся в пределах^кристаллической решетки

Одноосные (линейные)

Двухосные (плоскостные)

Трехосные (объемные)

Временные; существуют в пе­риод выполнения технологи­ческой операции или протека­ния физического процесса

Остаточные; сохраняются устойчиво в течение длитель­ного периода

Виды сооственных пап ря­жений в зависимости от при­чин их образования

Вызванные механическим уп­ругим или пчастическим де­формированием при сборке, монтаже и правке

Вызванные упругими и пча­сти чес к им и деформациями вследствие неравномерного на­грева детали

Вызванные структурными и фазовыми превращениями вследствие неравномерного из­менения объема тела

138

с опытами при температурах ниже 800—900°С, т. е. в той обла­сти. где обычно и производится вычисление температуры для определения собственных напряжений. Численные значения тел-лофизических коэффициентов* для расчетов температурных полей и для формул (6.3), (6.5), (6.6) рекомендуется брать из табл. 6.2.

Таблица 6.2

Значения геплофизических коэффициентов

. Материал	а ■ 10'', 1 град	д.1 я X, а. с-;	X, 0ж см ■ сек ■ :рад	?с, дж с.»3 ■ град	а, си '-[сен
Малоугле­родистые !1 пллколети­рованные СТ.1ЛИ . . •	12-16	500—600	0,,iS-0,12	4,9-5.2	0,075-0,09
Лустениг-!:ые хромо-ннкелевыс стали . . .	16-20	600	0.25-0,33	4.4-4.8	0,05:3-0 07
1 Алюмш1ш:|23- 27		300	2,7	2,7	1,0
Техниче­ски)"! тяган	н,г,	700	0,17	2,8	0,06