На рис.4,22 показаны возможные варианты изменения на­пряжений в зоне фазовых превращений (на стадии охлаждения) и приведены соответствующие им типы эпюр остаточных напряже­ний по сечению свариваемых элементов. Характер изменения напряжений вне зоны фазовых превращений, т. е. в области, на­греваемой ниже, подобен ранее рассмотренному случаю развития упругопластических деформаций у низкоуглеродистой стали (см. ? 4.2). В зоне фазовых превращений (ЗФП) остаточ­ные напряжения в первом приближении характеризуются точкой "а", а во втором - точкой "а1".Видно, что в условиях, соот­ветствующих I и Ш вариантам (рис,4,22,а, в), конечный этап охлаждения протекает в упругой области, когда точки "а" и "а1" лежат на упругой ветви кривой деформирования. При этом остаточные напряжения в ЗФП весьма сильно зависят от жестко­сти свариваемых элементов. Учет полных деформаций exotm (ко­нечной жесткости) изменяют бж на величину Еекост. При ус­ловиях, соответствующих п и ІУ вариантам (рис.4.22,б, г),ко­нечный этап охлаждения сопровождается вновь пластическими де­формациями удлинения. В этих случаях остаточные напряжения в ЗФП достигают величины 6^ и не зависят от жесткости сва­риваемых элементов. Эпюры остаточных напряжений имеют резкий перепад значений у границ ЗФП, причем может иметь место как резкое снижение напряжений, так и, наоборот, резкое их воз­растание. Установим условия, определяющие характер изменения напряжений в ЗФП и оценим их остаточные значения.

Из рис.4.22 видно, что если

EA£W>er;(THV6UV) , (4.61)

то при распаде аустенита возникают пластические деформации
укорочения (рис.4.22,а, б). При этом возможны два варианта

конечный этап охлаждения протекает в упругой области (рис.4.22,а) и остаточные напряжения равны

а при несоблюдении условия (4.62) конечный этап охлаждения сопровождается пластическими деформациями удлинения и оХОСП1=- =6^ (рис.4.22,б). Аналогичные два варианта могут иметь место и при обратном неравенстве (4,61), когда изменение напряжений при распаде аустенита протекает в упругой области

протекает упруго (рис.4.22,в) и

®эс ос. т-*ЧС'Л~Е*іТ(1+ Е£х, (4.65)

а при несоблюдении условия (4.64) - сопровождается пластиче­ской деформацией удлинения и остаточные напряжения достигают (рис.4.22,г). Все величини, входящие в вираження (4.61- 4.65), могут быть получены непосредственно из опытных кривых (дялато - и релаксометрической), за исключением txotm. Одна­ко в первом приближении полными деформациями пренебрегают и, принимая £ХО(,т= О, получают величину остаточных напряжений

в ЗФП 6’х«т * Уточнение остаточных напряжений в ЗФП выпол­няют после определения E. xotm что в свою очередь требует

оценки объема продольного укорочения сварного соединения с учетом фазовых превращений металла (ом, 4.7.3). Следует от­метить, что параметры режима сварки лишь косвенно влияют на величину остаточных напряжений в ЗФП, Действительно, в рас­четные формулы (4.6D-U.65) не входят и, но они

влияют на характер дилатометричеокой кривой и на свойства ме­талла после превращений, т. е. на значения ТН, ТК, HT<P, в^(тн

и на величину полных деформаций еЖ0Ш1.