Технология сварки металлов (стр. 2 из 2)
3) площадь Fsi распределить по полке и стенке на ширину bsi принимая за центр распределения место введения тепла пренебрегая радиусами закругления (рисунок 4.4)
4) определить новое приближение Уе1;
5) повторить п.2, 3 и т.д. до тех пор, пока относительная разность между приближениями Ус^ и Ус! 014^ составит менее 5%.
Шов 2 создается противоположный изгиб. Так как расстояние от центра тяжести к пластической зоны Уе1 (точки приложения усадочной силы Pyci) значительно больше Уе1, (точки приложения усадочной силы Pycl), то балка может оказаться вогнутой даже при Цл2<Цл1 (рисунок 4.3). Для установления изгиба продольной оси от шва 1 достаточно Р местного концентрированного нагрева кромки стенки источником, погонная энергия q. n2 которого во столько раз меньше qni во сколько раз Ус2 больше Уе1 В действительности эту погонную энергию следует несколько увеличить, чтобы скомпенсировать эффект уменьшения деформаций от шва 2 за счет начальных напряжений растяжения, который существует после шва 1 (рисунок 4.5, а).
Балка в упругой области сжата швами и если она после выполнения шва 2 выпуклая, то полка сжата меньше, чем стенка (рисунок 4.5., б).
Вывод в данной лабораторной работе по проведенным опытам произвели расчет остаточного Прогиба и продольного укорочения, значения которых указаны в таблице.
Лабораторная работа №4
Определение остаточных поперечных деформаций при стыковой сварке полос.
Цель работы:
Экспериментальное и расчётное определение остаточных деформаций при стыковой сварке полос. Содержание работы
Вследствие неравномерного нагрева при стыковой сварке полос возникают как продольные так и поперечные сварочные деформации и напряжения. Проследим за образованием поперечных деформаций в полосе, которая имитирует собранные на прихватках две одинаковые полосы без зазора (рисунок 5.1, а). Пусть по оси полосы х наплавляется валик. Будем различать области:
1. область 1, нагретую выше температуры Т* (ограниченную изотермой Т* и заштрихованную в клетку), в пределах которой металл находится в пластическом состоянии;
2. область 2, температура которой изменяется от Т* до температуры Т1, незначительно отличавшейся от начальной температуры полосы (косая штриховка);
3. область 3, в которой нет заметного повышения температуры. Эта область охватывает нагретую область стрех сторон и создаёт жесткий подковообразный контур.
Выделим поперечную полоску шириной dx, проходящую через наибольшую ширину области 1. До нагрева, когда эта полоска находилась в области 3, она была постоянной толщины S, ширины dx, длины В (рис.5.1, б). Вертикальными линиями показаны условные границы одинаковых по ширине участков металла.
Когда полоска оказывается в положении, показанном на рис 5.1 а, происходят деформации по длине и толщине полоски. Очевидно, что увеличение длины полоски исключено, так как её концевые участки принадлежат области 2 и жестко связаны между собой. Вместе с тем центральный участок полоски, принадлежащий области 1, находится в пластическом состоянии и практически не оказывает сопротивления сжимающему усилию. Поэтому стремление нагретой полоски удлиниться реализуется путём перемещения нагретых участков её к середине. При этом концевые полоски (слева от сечения к-к и справа от сечения 1-1 на рисунке 5.1) не смещаются. Средние участки нагретой зоны (участки к-к. m-m и п-п...1-1) увеличивают свою ширину и перемещаются к центру оси. Обжатие центрального участка поперечной полоски происходит с образованием дополнительных пластических деформаций укорочения. При остывании постепенно восстанавливается исходная ширина средних участков, вследствие чего они стремятся переместиться к центру. При достаточной продольной жёсткости полосы эти перемещения удерживаются подковообразным контуром, в результате чего в средних участках могут происходить пластические деформации удлинения, которые лишь частично компенсируют пластические деформации укорочения. Из рис.5.1 г видно, что поперечные пластические деформации укорочения локализуются вблизи шва. Ширина полосы после остывания уменьшается на величину ЛВ.
Рисунок 5.1 Схема образований поперечных деформаций а - расчленение полосы на области; в - поперечное сечение полосы до прохождения дуги; г - поперечное сечение полосы вскоре после прохождения дуги: д - поперечное сечение после остывания полосы
