Рэшткавае напружанне пры зварцы адносіцца да ўнутранага напружання, якое ствараецца ў зварных канструкцыях з-за абмежаванай тэрмічнай дэфармацыі ў працэсе зваркі. У прыватнасці, падчас плаўлення, зацвярдзення і ўсаджвання пры астуджэнні зварнога металу з-за абмежаванняў утвараецца значнае цеплавое напружанне, што робіць яго асноўным кампанентам рэшткавага напружання. Наадварот, унутранае напружанне, якое ўзнікае ў выніку змяненняў у металаграфічнай структуры ў працэсе астуджэння, з'яўляецца другасным кампанентам рэшткавага напружання. Чым больш калянасць канструкцыі і чым вышэй ступень абмежавання, тым больш рэшткавае напружанне, а такім чынам, тым больш істотна яго ўплыў на апорную здольнасць канструкцыі. У гэтым артыкуле ў асноўным абмяркоўваецца ўплыў рэшткавага напружання пры зварцы на канструкцыі.
Уплыў рэшткавага напружання пры зварцы на канструкцыі або кампаненты
Рэшткавае напружанне пры зварцы - гэта першапачатковае напружанне, якое прысутнічае ў папярочным перасеку кампанента яшчэ да таго, як ён нясе знешнюю нагрузку. На працягу тэрміну службы кампанента гэтыя рэшткавыя напружання спалучаюцца з рабочымі напружаннямі, выкліканымі знешнімі нагрузкамі, што прыводзіць да другаснай дэфармацыі і пераразмеркавання рэшткавага напружання. Гэта не толькі зніжае калянасць і ўстойлівасць канструкцыі, але таксама пры сумесным уздзеянні тэмпературы і навакольнага асяроддзя істотна ўплывае на трываласць канструкцыі на стомленасць, устойлівасць да далікатнага разбурэння, устойлівасць да каразійнага расколіны пад напругай і расколіны пры высокай тэмпературы пры паўзучасці.
Уплыў на калянасць канструкцыі
Калі сумеснае напружанне ад знешніх нагрузак і рэшткавае напружанне ў пэўнай вобласці канструкцыі дасягае мяжы цякучасці, матэрыял у гэтай зоне будзе падвяргацца лакальнай пластычнай дэфармацыі і губляе здольнасць вытрымліваць далейшыя нагрузкі, выклікаючы памяншэнне эфектыўнага папярочнага сячэння плошчу і, як следства, калянасць канструкцыі. Напрыклад, у канструкцыях з падоўжнымі і папярочнымі зварнымі швамі (напрыклад, зварныя швы рэбернай пласціны на двутавровых бэльках) або ў тых, якія падвергліся выпростванню ў полымя, значнае рэшткавае напружанне расцяжэння можа стварацца ў вялікіх папярочных перасеках. Нягледзячы на тое, што дыяпазон размеркавання гэтых напружанняў па даўжыні кампанента можа быць невялікім, іх уплыў на калянасць можа быць істотным. У прыватнасці, для зварных бэлек, якія падвяргаюцца інтэнсіўнай выпраўцы полымем, можа быць прыкметнае зніжэнне калянасці падчас нагрузкі і памяншэнне адскоку падчас разгрузкі, што нельга не заўважыць для канструкцый з высокімі патрабаваннямі да дакладнасці памераў і стабільнасці.
Уплыў на трываласць статычнай нагрузкі
Для далікатных матэрыялаў, якія не падвяргаюцца пластычнай дэфармацыі, напружанне ўнутры кампанента не можа быць раўнамерна размеркавана з павелічэннем знешняй сілы. Пікі напружання будуць працягваць расці, пакуль не дасягнуць мяжы цякучасці матэрыялу, выклікаючы лакалізаванае разбурэнне і ў канчатковым выніку прыводзячы да разбурэння ўсяго кампанента. Наяўнасць рэшткавага напружання ў далікатных матэрыялах зніжае іх апорную здольнасць, што прыводзіць да разломаў. Для пластычных матэрыялаў існаванне трохвосевага рэшткавага напружання расцяжэння ў асяроддзі з нізкімі тэмпературамі можа перашкаджаць узнікненню пластычнай дэфармацыі, тым самым значна зніжаючы апорную здольнасць кампанента.
У заключэнне, рэшткавае напружанне пры зварцы аказвае істотны ўплыў на характарыстыкі канструкцый. Разумная канструкцыя і кіраванне тэхналагічным працэсам могуць паменшыць рэшткавае напружанне, тым самым павысіўшы надзейнасць і даўгавечнасць зварных канструкцый.
Час публікацыі: 1 жніўня 2024 г
