Вопрос 2. При приложении к какому-либо телу механической нагрузки происходит изменение его формы и размеров — деформаци В твердых телах различают упругую (исчезающую

При приложении к какому-либо телу механической нагрузки происходит изменение его формы и размеров — деформаци В твердых телах различают упругую (исчезающую после устра йения вызвавшего ее воздействия) и пластическую (остающую ся после удаления нагрузки) деформации.

Под воздействием нагрузки и в зависимости от ее характе ра внутри материала возникают напряжения сжатия или растя жения. Напряжение — это величина, выраженная отноше пнем силы к площади, на которую эта сила воздействует, соответствии с характером напряжений могут происходить дефор мадии удлинения и укорочения.

Возможно возникновение напряжений внутри материала и без приложения внешнего усилия, если по тем или иным при чинам этот материал испытывает неравномерное термическое воздействие. Напряжения возникают прежде всего вслед гвие того, что материалы обладают свойством изменять свои разме ры -пропорционально изменению температуры.

Если внутренние напряжения в отдельных зонах превос..)дят называемый пределом текучести уровень, когда начинаются плас тнческие деформации, то после устранения причины, вызвавшей эти изменения, и из-за неравномерности пластических деф" ма - ций в объеме тела останутся напряжения, но изменится ~ак - тер их распределения. В одних зонах всегда будут напря>" - шя растяжения, в других — сжатия. Уравновешивая друг друга эти остаточные напряжения приводят к возникновению остато"кых деформаций.

Любая сварка связана с неравномерным термомеханичс. им воздействием на материал (интенсивный нагрев погранично зо­ны, приложение внешних усилий к заготовкам). В пис:се сварки все время меняются условия термомеханического вс гй - ствия на материал в отдельных зонах, поэтому характер ра^ ле - деления деформации и напряжений во время сварки также і у - дет меняться (сварочные деформации и напряжения). Эти на-

Яря*

-двзкения могут привести к разрушению материала (горячие - оешины) там, где под воздействием термического цикла сварки ослаблена его прочность.

При сварке слои материала, расположенные ближе к шву, буДУт стремиться удлиниться больше, чем отдаленные от него. Но более холодные слои сдерживают это перемещение, что приводит к сжатию сильнее нагретого слоя — он пластически деформиру­ется (укорачивается). При охлаждении этот же слой будет стремиться укоротиться на ту же величину, на которую должен был удлиниться при нагре­ве в том случае, если бы это А происходило свободно. Од­нако соседние слои, так же, как и в предыдущем случае, препятствуют осуществле­нию этих перемещений в полной мере, поэтому ох­лажденный слой оказыва­ется растянутым, а сосед­ние — сжатыми. Это явле­ние и является одной из главных причин появления остаточных напряжений и деформаций. Под воздей­ствием остаточных напря­жений могут происходить локальные разрушения в зоне соединений (холодные

Трещины) или даже общее разрушение сварной конструкции сразу же после охлаждения либо спустя какое-то время.

Другой причиной появления остаточных напряжений и де­формаций могут быть сопровождающиеся изменением объема изменения в структуре материала. Поскольку они неравномерны по объему свариваемой заготовки, так как происходят под воз­действием термического цикла сварки, это приводит к появлению остаточных напряжений.

С ростом температуры снижается предел текучести материа­ла (рис. 14.1), что облегчает осуществление пластических дефор­маций в нагретых зонах.

Возникновение напряжений приводит к изменениям формы изделия Если эти изменения велики и недопустимы, то их умень­шают термическим, механическим или термомеханическнм спо­собом. Процесс сварки организуют так, чтобы использовать за­кономерности появления напряжений и с помощью специальных Технологических приемов снизить или устранить деформации.

На рис. 14.2, а...д показаны виды сварочных деформаций некоторых конструкций.