Лекція 29
План уроку:
І. Привітання та перевірка присутніх учнів на уроці.
Виды дефектов электродуговой и электрошлаковой сварки.
Горячие трещины.
Холодные трещины.
Способы устранения горячих и холодных трещин.
Коррозия сварных соединений.
ІІ. Тема уроку: Сварочные напряжения и деформации. Причины возникновения. Классификация.
ІІІ. Мета уроку: Ознайомити студентів із зварювальними напругами та деформаціями. Їх значення.
ІV. Послідовність викладу матеріалу: Сварка как и другие процессы обработки металлов вызывает возникновение в изделиях собственных напряжений, которые существуют в изделии без приложения внешних сил.
Классифицируются напряжения и деформации в зависимости:
от причины их вызвавшей;
от времени существования;
от размеров области в пределах которой имеют место напряжения І рода, ІІ рода и ІІІ рода.
по виду напряженного состояния;
в зависимости от изменения форм и размеров детали различают – деформации в плоскости и деформации из плоскости.
V. Навчальні та наочні посібники: Плакат сварочные напряжения и деформации.
VI. Закріплення матеріалу уроку: Классификация сварочных напряжения и деформация. Определение.
VII. Домашнє завдання: С.И.Думов «Технология электрической сварки плавлением», Машиностроение,1987 стр.171-174
Зварювальні напруги та деформації Причини виникнення та класифікація
Процесс сварки вызывает возникновение собственных напряжений «U» которые существуют в изделии без приложения внешних сил.
Классификация напряжений и деформаций:
І. По причине возникновения:
Тепловые напряжения вызванные неравномерным нагревом при сварке;
структурные напряжения возникают в следствии структурных превращений ( переохлаждение аустенита в около шовной зоне);
Структурные напряжения не могут существовать без шлаковых напряжений. Тепловые существуют при отсутствии структурных напряжений в малоуглеродистых сталях.
ІІ. По времени существования:
Временные (переменные) существуют в конструкции в определнный момент времени сварки;
Остаточные – остаются в изделии после сварки ( после снятия причин их вызвавших ).
III. В зависимости от размеров области, в которой существуют внутренние напряжения:
Напряжения І рода – существуют в крупных объемах изделия или отдельных его частях. Определяются экспериментально или расчетным путем.
Напряжения ІІ рода – существуют в микрообъемах тела в пределах одного или нескольких зерен металла. Определяются рентгенно структурными анализами.
Напряжения ІІІ рода – существуют в объемах соизмеримых с атомной решеткой.
Искажает атомную решетку ( образование растворов внедрения ). Определяются рентгеностурным анализом.
IV. По направлению действия напряжений и деформация различают:
Продольные напряжения и деформации, действующие вдоль шва;
Поперечные напряжения и деформации, действующие поперек шва вызывают изгиб.
Поперечные
напряжения
Продольные
Напряжения
Продольные напряжения направлены вдоль оси шва, поперечные – перпендикулярно (поперек) оси шва.
VI. По виду напряженного состояния:
Линейные – одноосные
О
дноосные Двухосные
Плоскостные – двухосные
Объемные – трехосные, действующие в трех направлениях
VI. В зависимости от изменения при сварке фор и размеров деталей или изделия различают:
Деформация в плоскости: проявляется в изменении формы и размеров деталей, конструкций в их плоскости (продольные, поперечные, изгиба);
Деформации из плоскости (угловая деформация). Проявляется в образовании поперечных или продольных волн, изломов плоскости, в грибовидном изгибе поясе тавровых и двутавровых сочинений и других форм деталей.
Схема возникновения сварочных напряжений и деформаций:
Нагрев и охлаждение свободно лежащего стрежня никаких напряжений и деформаций не вызывает;
При нагреве стрежня, закрепленного между пластинами в нем возникают внутренние напряжения сжатия, после охлаждения стержень укоротился, напряжений больше не будет;
При нагреве стержня жестко закрепленного – возникает напряжения сжатия. При охлаждении – напряжения растяжения.
При изготовлении сварных конструкций, в них возникают напряжении я, которые можно сравнить с напряжениями, возникающими при нагреве жестоко закрепленного стрежня.