Влияние напряжений на свойства сварных конструкций

Сварочные напряжения и деформации могут отрицательно влиять на свойства сварных конструкций. Можно выделить следующие случаи:

1. При механической обработке возникает перераспределение напряжений, что приводит к изменению формы и размеров детали.

2. Остаточные напряжения сжатия снижают устойчивость тонкостенных элементов.

3. Остаточные растягивающие напряжения понижают

статическую прочность. Для высокопрочных сталей с низким отношением К1с/а т и при наличии концентраторов напряжений возрастает склонность к хрупкому разрушению. Стали с невысокой прочностью в области температур вязкого состояния нечувствительны к остаточным напряжениям, однако с понижением температуры и в этих сталях возрастает склонность к хрупкому разрушению. Значительные остаточные напряжения могут привести к разрушению при нагрузках меньших, чем расчетные.

4. Под воздействием растягивающих остаточных напряжений

усиливается коррозионное растрескивание. Этот вид коррозии заключается в образовании в сталях тонкой сетки трещин, проходящих по объему зерна.

Для уменьшения сварочных напряжений используют три основных способа:

- уменьшение объема нагреваемого металла за счет применения более концентрированных источников нагрева и оптимальной разделки кромок;

- создание в зонах пластической деформации, возникших от нагрева, дополнительных деформаций противоположного знака;

- компенсация возникающих деформаций путем симметричного расположения швов, обеспечения свободной усадки.

Практически для этих целей используют предварительный подогрев, проковку и отпуск. Местный подогрев изменяет температурное поле в процессе сварки. Отпуск выполняют после сварки или для всей конструкции, или для некоторых ее участков. Проковку и прокатку в зависимости от конструкции сварного соединения проводят для уменьшения растягивающих напряжений.

Оставить комментарий