Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [69] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

3. Неравномерные по толщине поперечные пластические деформации, образующие угловое перемещение р в зоне сварного соединения. Неравномерные по толщине или неравномерные по сечению многослойного шва поперечные пластические деформации Ву вызывают поворот одной части пластины относительно другой на угол р (рис. 8.6). При проплавлении целой

0} в)

Рис. 8.6. Угловое перемещение при сварке стыковых (а, б), нахлесточных (в), тавровых (г - е) соединений

пластины или выполнении углового шва угол f> зависит от отношения H/s глубины провара к толщине пластины, формы провара и его ширины. Характер зависи.мости Р (H/s) показан на рис. 8.7. При малой глубине провара непроваренная часть сопротивляется усадке проваренной части. При большой глубине провара эпюра Ву достаточно равномерна по толщине. В обоих случаях угол р мал. Однако и при полном проваре часто возникает угол

поворота р (пунктирная линия на схеме рис. 8.7). При сварке двух однопроходных швов (см. рис. 8.6, е) угол определяется суммой углов Pi от неравномерной усадки листа бп при сварке шва /, Ра от неравномерной усадки шва 2 и от усадки собственно шва 2 в направлении его гипотенузы. Угол мал по сравнению с примерно одинаковыми Pi и Ра- Поэтому угол Рг « 2pi. При К й= 0,5sn (рис.8.0, е) угол Ps в радианах для сталей можно приближенно вычислить по формуле

Рис. 8.7. Характер зависимости Р от H/s

P = o,i(a:/s„-o,i).

(8.11)

Шов с одним и тем же катетом К можно выполнить с большим или меньшим проплавлением листа. Поэтому зависимость (8.11) справедлива при эффективной погонной энергии, вводимой в лист, qjv, = 16 ООО для КК 0,5, qjv, = 10 500 для 0,7, а при q„/v = 7500 К для /C/s 1, где /<" выражено в см, а qjv - в Дж/см; q„ можно определить по формуле (8.10). Для случая qa/c - 10 500 на рис. 8.8 показана зависимость Рх от тол-

щины листа s„ и катета шва К- Уменьшение при малых s„ вызвано ростом относительного проплавления H/s„ (см. рис. 8.7). Аналогичный вид имеют кривые и для алюминиевых сплавов АМг5В, АМгб, АМг61 (рис. 8.9) при сварке двух угловых однопроходных швов. На рис. 8.9 показано также перемещение А края полки при L = 180 мм (А = L).

W 20 30 40 50 60 70 5„мм

Рис. 8 8. Зависимость от s и К" при сварке сталей

Аналитических зависимостей углов р для широкого изменения условий сварки нет. Значения р несложно получить экспериментально, используя профилограммы в перпендикулярном шву направлении.

4. Перемещения в зоне шва в направлении перпендикуляра к поверхности свариваемых листов W, которые образуют смещение А. Перемещения W возникают чаще всего при сварке металла небольшой толщины. Нагрев металла, сопровождающий сварку, вызывает его расширение и образование временных напряжений сжатия. В тонком (до 1 мм) металле может возникнуть потеря устойчивости - одна кромка смещается относительно другой, и это положение фиксируется швом. Возникает смещенпг- А. Неравномерный нагрев по толщине вызывает изгиб листа в процессе сварки. Если один лист по этой причине перемещается, а другой - нет, то также возникает смещение А.. Наиболее закономерный характер имеют перемещения w при сварке кольцевых

W 20 30 40 5„,ММ Рис. 8 9. Зависимость Р. и А от и К" при сварке алюминиевых сплавов

швов оболочек. Вследствие расширения при нагреве значительная зона вблизи кромки оболочки удлиняется в направлении окружности, возникают радиальные перемещения свариваемых кромок. Радиальные перемещения кромок w будут разные, если оболочки имеют разную жесткость, как, например, показано на рис. 8.10, а, когда одна из оболочек представляет собой часть шпангоута, а другая не имеет дополнительных жесткостей. Эти перемещения пО длине развертки части периметра показаны кривыми 1 ч 2. Они регистрировались на расстоянии 6 мм от свариваемых кромок. Шов зафиксировал относительное перемещение кромок, и на рис. 8.10, б показано их положение после полного остывания. Возникло смещение Аг, которое снижает прочность и устойчивость оболочек. Перемещения w могут быть вычислены, но обычно их определяют экспериментально.

Просриль кромки после сварки

40 20 О 20. 40 tiM

Рис 8 10. Перемещения в зоне кольцевого шва цилиндрической оболочки (s = 6 мм) из алюминиевого сплава

5. Сдвиговые деформации Уху, которые образуют в сварном соединении смещение А;. При сварке в зоне нагрева точки свариваемых пластин перемещаются в направлении оси х. Впереди источника нагрева они движутся в одном направлении с ним, а позади него - в противоположном. Максимальные перемещения и различны - наибольшие у кромок, они убывают с увеличением координаты у. Возникают сдвиговые упругие и пластические деформации. При прочих

равных условиях -т. е. зависит от удельной погонной

энергии, вводимой в каждую из свариваемых пластин. В практическом отношении интерес представляет то обстоятельство, что при одинаковых температурных полях максимальное перемещение «к края пластины, наблюдаемое примерно в точке положения источника, в 1,5 раза больше, чем максимальное перемещение «(. середины пластины (рис. 8.11). Такое явление обычно наблюдается при сварке нахлесточных или тавровых соединений. Разница в перемещениях и «(. может оказаться еще больше, если в привариваемый лист вводится теплоты больше, чем в полку. Разница

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [69] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89