неравномерным нагревом
и распределением температур по сечению и длине сварного
соединения;
литейной
усадкой наплавленного металла;
структурными
изменениями металла при охлаждении.
Эти
сварочные напряжения и деформации являются собственными или
остаточными напряжениями и деформациями металла,
так как не зависят от приложения к нему внешних сил, а появляются в
результате внутренних сил, возникших от сварки.
Изменение
механических свойств низкоуглеродистой стали в зависимости от нагрева
и диаграмма ее зависимости от напряжений показаны на рис. 15.1. Как видно из рис. 15.1, а, ав
сперва растет от нагрева, а с увеличением температуры резко падает, падает
также От и модуль упругости £, растет
относительное удлинение 6.
На рис.
15.1,6 видно,
что с увеличением напряжения сталь деформируется незначительно
(удлиняется до 0,2 %) до
предела упругости ау. При нагрузке до предела упругости
сталь деформируется упруго и со снятием нагрузки восстанавливает
прежние размеры и форму. Если же нагрузка будет незначительно
увеличена за предел текучести ат, сталь
будет удлиняться даже без увеличения нагрузки до 2
%, и эта деформация от 0,2 до 2 % будет уже не упругой, а
пластической и останется при снятии нагрузки При дальнейшем увеличении
нагрузки пластическая деформация стали будет возрастать вплоть до
временного сопротивления ав, после чего
сталь разрушится. Деформацию стали от 0,2 до 2,0 % называют площадкой
текучести.
Из
приведенных графиков видно, какое большое значение для работы сварного
соединения имеют неравномерная температура нагрева при сварке и
возникающие при этом нагрузки. Нагрев стали при сварке резко
снижает предел текучести, увеличивает удлинение, что вызывает
необратимые пластические деформации и, как следствие, растягивающие и
сжимающие напряжения в сварном соединении. Процесс этот идет
непрерывно до окончания сварки соединения. На рис. 15 2 показаны характер
деформаций стального листа при нагревании и охлаждении в процессе
сварки и возникающие при этом продольные напряжения параллельно оси
шва. При небольшой тол-
