В связи с тем что в результате сварки металл в районе
сварного соединения находится в пластическом состоянии и не
может воспринимать внешней растягивающей нагрузки, жест-
кость детали оказывается меньше расчетной, вычисленной в
предположении упругой работы всего сечения. Поэтому дефор-
мации от внешней нагрузки превышают расчетные, вычисленные
без учета сварочных напряжений, В частности, удлинение

сварной двутавровой балки в результате первого нагружения растягивающей силой N (рис. IQ.4-,а) определяется по формуле

д, -_?к_

йи+н“ E(F~2F^ 1

а стрелка прогиба этой балки вследствие приложения момента (рис.10.4,б)

где Fs - площадь пластической зоны в районе поясного шва» E(F—S. Fb^ - продольная жесткость балки с учетом свароч­

ных напряжений; Iу,-Х^ - момент инерции сечения балки пло­щадью P-Fs относительно оси У1 ; Y, Y’ - центральные ocjs сечения балки соответственно площадью F и F-Fs а

При снятии нагрузки сечение балки работает полностью. Поэтому дефор­мации при разгрузке меньше, чем деформации при на­грузке. Возникающие от приложения и снятия на­грузки тан называемые вто­ричные остаточные деформа­

ции обусловлены тем, что

при нагрузке возникают

дополнительные пластические деформации металла в районе

сварного соединения (в пределах площади Fs ). Для рассмот­ренной двутавровой балки вторичные остаточные деформации

равны:

при приложении и снятии растягивающей силы

Если при повторном нагружении сила или момент остаются меньше приложенных при первичном нагружении, то работа кон­струкции происходит в упругой области.

Вторичные деформации могут быть вызваны не только при­ложением внешней нагрузки* но и выполнением механической обработки. В процессе механической обработки сварных деталей в результате съема металла происходит перераспределение сва­рочных напряжений из-за нарушения условий равновесия внут­ренних сил.

При обработке закрепленных деталей деформирование их в процессе обработки может не происходить по причине большой жесткости стола. Однако после освобождения от закреплений неуравновешенность внутренних усилий вызовет деформации уже обработанной детали,,

Возможно изменение размеров детали с течением времени вследствие релаксации напряжений. При комнатной температуре ползучесть обычно незначительна, однако при высокой темпера­туре она протекает интенсивно и может послужить причиной отклонения размеров деталей от проектных. Особенно опасны такие отклонения размеров для движущихся деталей машин к ме­ханизмов, так как приводят к изменению зазоров, возрастанию сил трения, заеданию и т, д.

[1] Участок от (Б,+Б^)/2 до Ъг , в пределах которого макси­мальная температура постоянна и определяется по (3.28) с за­меной Бі на.

Распределение максимальной температуры по поперечному сечению плоского слоя характеризуется поверхностью, изобра­женной на рис.3.12,г. Эта поверхность в районе шва представ­ляет собой полуповерхность вращения, по мере удаления от оси шва она переходит в цилиндрическую поверхность. Максимальная температура на нижней поверхности плоского слоя толщиною s вдвое больше, чем максимальная температура на глубине s в полубесконечном теле при нагреве одним и тем же источником теплоты. Она характеризуется точкой А па рис.3.12,г и может быть определена по уравнению (3.20), в котором r=s и вве­ден множитель 3.

[2] При идеальной пластичности и Т=const то же условие со­ответствует нагрузке: