высят предел текучести материала, то в стержне помимо упругих появятся пластические деформации, т. е. он начнет пластически сжиматься (подсаживаться). Если после такого обжатия охладить стержень до начальной температуры, то его длина окажется короче по сравнению с исходной на величину пластического обжатия А/пл.

При нагреве стального стержня выше 100°С в нем возможно появление пластических деформаций.

Рассмотрим, наконец, случай, когда стержень закреплен жестко с обоих концов (рис. 21, в), закрепление препятствует как его удлинению, так и укорочению.

После нагрева до температур, не вызывающих пластического деформирования (100°С для стали), и последующего охлаждения в стержне не останется никаких напряжений, так как при нагреве

новению напряжений сжатия ог. При остывании стержень будет стремиться укоротиться на величину обжатия А/пл. Однако жесткое закрепление будет препятствовать сокращению. Реакция закрепления 7? вызовет появление в стержне растягивающих напряжений. Эти остаточные напряжения растяжения не появились бы, если бы стержень при нагреве не претерпел пластического обжатия.

Нагрев стержня из низкоуглеродистой стали при жестком его закреплении до температур 200° С приводит к появлению в нем после остывания растягивающих напряжений, равных пределу текучести и даже к пластическим деформациям растяжения.

Процессами, происходящими при нагреве и охлаждении защемленного стержня, объясняется образование временных и остаточных напряжений и деформаций, действующих в сварном шве и прилегающей зоне, где металл подвергается упругопластическому деформированию при нагреве и охлаждении в процессе сварки. Зона нагрева при сварке ведет себя как защемленный нагреваемый стержень, а холодные участки металла как защемление.

Обязательным условием возникновения остаточных деформаций и напряжений является наличие пластической деформации при нагреве. Чем выше нагрев и больше его неравномерность, тем более вероятно появление при нагреве пластических деформаций, а следовательно, и остаточных напряжений и деформаций.

Величина остаточных напряжений для углеродистых сталей достигает предела текучести, для сталей высоколегированных может превышать условный предел текучести, для титана, алюминия, меди, и тугоплавких металлов, как правило, меньше предела текучести.

стержень деформировался (сжимался) только упруго. На стадии нагрева в нем возникали сжимающие напряжения.

Рис. 22. Распределение статочных сварочных напряжений в стыковом соединении

Нагрев до температур, превышающих температуру достижения ог (100°С), приводит к пластическому обжатию стержня и возник-