Впрс 13. Напряж. и деформ. при равномерном нагреве

Одной из основных причин появления сварочных деформаций является расширение и сокращение металла при нагреве и остывании. Если материал изотропен, а коэффициент линейного расширения металла a во всех точках тела одинаков, то независимо от формы тела при равномерном его нагреве от нуля градусов до температуры Т возникнут во всех направлениях одинаковые температурные деформации e = aТ: ex = ey = ez = aТ (1). Абсолютное изменение размера L по любому направлению составит DL= aТL (2). При этом, как известно, не будет возникать каких-либо напряжений, вызванных расширением тела. Не будут возникать напряжения в теле и в том случае, если изменение температур по любому направлению следует линейному закону. После остывания тела все его размеры вернутся к первоначальным значениям, которые они имели до нагрева. В случае неравномерного нагрева в теле возникают такие температурные деформации, которые должны были бы вызвать в нем разрывы или надавливание частиц друг на друга. На самом деле возникают лишь напряжения, создающие необходимые для сохранения сплошности тела упругие деформации eуп. Если напряжения превосходят соответствующее значение, то возникают также и пластические деформации eпл. При достижении напряжениями разрушающего уровня возникают трещины.