Деформации свариваемых

Растяжение отожженных при 1250 °С образцов технически чистого палладия (99,82%) со скоростью 0,75—1 %/ч в интервале 20—600 °С вызывает значительную внутризеренную деформацию сдвигом. Доля деформации, связанной с границами зерен, очень мала: I % при 20—

Растяжение платины технической чистоты (99,87 %), отожженной при 1200 °С со скоростью 0,6—0,7 %/ч и приводит к значительной внут-ризеренной деформации. Смещения границ зерен при 20—500 °С почти не происходит. При 600 °С относительная доля деформации, связанной со смещением границ зерен, равна 13 %, причем наряду с интенсивным развитием следов скольжения наблюдается возникновение межкристал-литных трещин. При дальнейшем повышении температуры доля меж-кристаллитной деформации увеличивается, достигая 23% при 1000 °С; внутризеренное скольжение уменьшается, миграция границ зерен увеличивается [1]. При высокой температуре платина в атмосфере кислорода улетучивается. Скорость возгонки в окислительной атмосфере при 1400 °С значительно увеличивается при наличии растягивающих напряжений [1]:

1) Девидж и Грин отметили, что примерно 95% энергии деформации, связанной с частицей и^окружающей ее матрицей, находится в пределах сферического объема радиусом D от центра частицы. Таким образом, частицы могут рассматриваться как изолированные друг от друга только в том случае, если расстояние между частицами больше 2D или объемная доля меньше 0,20.

что критерий образования трещины основывается на общей энергии деформации, связанной с частицей, -а не на максимальных напряжениях, связанных с концентрацией напряжений. Эта концепция означает, что при данных условиях растрескивание будет происходить только в том случае, когда размер частиц больше критического; это наводит на мысль, что можно избежать либо свести к минимуму образование трещин при изготовлении или, нагружении композитов, используя в них частицы малого размера.

J) To есть принципа, согласно которому вектор приращения пластической деформации, связанной с приращением напряжений, нормален к поверхности текучести в точке, отвечающей данному напряженному состоянию. — Прим. перед,

Форма кривой а(е) в области малых .упруго-пластических деформаций, соответствующих зубу текучести, в большой степени зависит от длины рабочей части образца. Если начальные участки упругого деформирования в координатах нагрузка — удлинение совпадают для всех испытанных образцов независимо от их длины (свидетельство того, что податливость машины намного выше податливости рабочей части образца), то период распространения пластической деформации, связанной с зубом текучести, сокращается при уменьшении длины рабочей части образца (рис. 44). Уровень искажения в регистрации усилий и деформаций в области зуба текучести с повышением скорости деформации повышается в связи с ограниченным диапазоном частот, регистрируемых при электро-механической записи без искажения. Кривая статического деформирования (кривая 3 на рис. 44) имеет сложный характер: скорость деформации минимальна на упругом участке нагружения, резко возрастает при спаде нагрузки в области перехода от упругого к упруго-пластическому деформированию за зубом текучести, снижается до номинальной на площадке текучести, дальше снижается до величины ниже номинальной с началом упрочнения и возвращается к ней по мере понижения модуля упрочнения. В зависимости от длины образца указанные области деформирования более или менее ярко выражены.

Можно ввести понятие интенсивности деформации, связанной с интенсивностью касательных деформаций зависимостью

Для компенсации деформации, связанной с угловым поворотом деталей при сварке, сборочный зазор делают клиновидным, расширяющимся кверху (рис. 108). Угол раскрытия зазора определяется нижним и верхним сборочными зазорами (Ьв и Ьн) и длиной стыка деталей Н:

После определения величины S необходимо получить выражение для полной удельной энергии деформации при напряжениях аь а2, а3 и выражение для удельной энергии деформации, связанной лишь с изменением объема, происходящим в результате действия напряжений S. Разность между этими двумя выражениями даст искомую энергию формоизменения. Выражение для полной удельной энергии деформации (6.18) уже было получено ранее:

Чтобы получить выражение для энергии деформации, связанной лишь с изменением объема uv, достаточно в выражение (6.34) подставить вместо каждого из трех напряжений оь ст2 и ст3 составляющую напряжения S, которая вызывает изменение объема. В результате получим

где Se — предел усталости; k, p — эмпирические постоянные. Для определения постоянных, входящих в это соотношение, Гатс предложил считать, что функция поврежденности определяется энергией деформации, связанной с деформациями и напряжениями, превышающими предел усталости. Обращаясь к рис. 8.4, соотношение (8.27) можно записать в виде

При определенных температурных условиях явление перехода, показанное на рис. 4.45, о, наблюдается в материалах, в которых происходит деформационное старение. Ясно, что оно^происходит при температурах, при которых возможно деформационное старение или при несколько более высоких температурах. Однако при очень высоких температурах, когда деформационное старение не происходит, экспериментально не исследовали, наблюдается ли подобное явление перехода. Кроме того, неясно, наблюдается ли такое явление в области высоких температур и в случае, когда не происходит резких изменений напряжения по прямоугольному циклу, а изменение напряжения соответствуют трапециевидному или треугольному циклу. Циклическая ползучесть в таких случаях, когда минимальное напряжение становится отрицательным или когда напряжение или деформация становятся знакопеременными, является важной характеристикой высокотемпературной деформации, связанной с малоцикловой или термической усталостью. Можно считать, что в этих случаях простое механическое уравнение состояния не применимо, однако подробных исследований по этому вопросу не проводили.

Холодная сварка — сварка, при которой соединение образуется при 'значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых поверхностей. Физическая сущность процесса заключается в сближении за счет пластической деформации свариваемых поверхностей до образования металлических связей между ними и получения таким образом прочного сварного соединения. Отличительной особенностью холодной сварки является необходимость значительной объемной пластической деформации и малой степени ее локализации в зоне контакта соединяемых материалов. Это связано с необходимостью разрушения и удаления окисных пленок из зоны контакта механическим путем, т. е. за счет интенсивной совместной деформации. Большое усилие сжатия обеспечивает разрыв окисных пленок, их дробление и образование чистых поверхностей, способных к схватыванию.

Возможность получения при электронно-лучевой сварке ванны расплавленного металла малого объема резко снижает деформации свариваемых изделий, что позволяет сваривать конструкции из уже окончательно обработанных деталей и узлов с минимальной последующей размерной обработкой или вовсе без нее. При этом возможна также сварка изделий в термообработанном состоянии (например, после закалки), так как зона разупрочнения получается достаточно малой, что не сказывается на общей работоспособности изделия в целом. По такому принципу сваривают блоки шестерен коробок передач автомобилей и станков, шевронные шестерни силовых передач, что значительно снижает трудоемкость их изготовления.

Наилучшие результаты обеспечивают соединения встык и с отбортовкой, при которых происходит равномерный нагрев и одинаковые деформации свариваемых частей заготовки.

«Квант-10». Установка применяется для сварки деталей из различных материалов в производстве полупроводниковых и электровакуумных приборов, в точном приборостроении, микроэлектронике и счетно-решающей технике бесконтактным методом при минимальной зоне термического влияния и отсутствии деформации свариваемых деталей.

Анализ технической литературы показал, что наиболее эффективным методом вварки штуцеров в толстостенные элементы является способ сварки «поперечной горки» [6]. Эксперименты на образцах и моделях подтвердили, что данный метод вварки штуцеров обеспечивает высокую технологическую прочность и макросплошность, незначительные деформации свариваемых элементов и более высокую производительность. При этом способе сварка производится одновременно двумя сварщиками на диаметрально противоположных участках с одной наружной стороны корпуса. При опробовании различных конструкций разделок установлено, что наиболее оптимальной является F-об-разная разделка со скосом кромок в 6° как со стороны обечайки или днища, так и со стороны штуцера (рис. 2). Если ввариваемый штуцер изготовлен из хромомолибденовой стали, то на штуцер предпочтительно произвести наплавку материалами, применяемыми для их вварки и после наплавки подвергнуть термообработке. Метод «поперечной горки» целесообразно применять для вварки штуцеров с глубиной разделки не более 200 мм. При глубине свыше 200 мм бездефектные швы получить не удается. В этом случае опробована и рекомендуется к применению Х-образная разделка. При этом выступ должен располагаться на штуцере.

Газовая сварка и электродуговая сварка с газовой защитой. При газовой сварке лучше выполнять соединения встык и с отбортовкой, обеспечивающие одинаковые нагрев и деформации свариваемых деталей. Отбортовка одной (фиг. 37, а) или обеих деталей (фиг. 37, б) применяется при 8 < 2 мм; соединение с отбортовкой (фиг. 37, в) — при 6 <; 5 мм. Тонкие детали часто свариваются втавр. Детали из легких сплавов

Основные требования к конструкции сварного ротора сводятся к всемерному уменьшению относительной деформации свариваемых деталей и к созданию условий получения качественного шва. Соблюдение первого требования позволяет ограничиться легкими, слабо нагруженными швами небольшого сечения. Невозможность подварки изнутри и стремление избежать «начальной трещины» (фиг. 81, а) приводит к искусственным решениям (фиг. 81,

давления (виды сварки: дуговая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная, электрошлаковая, газовая и др.). Сварка давлением осуществляется за счет пластической деформации свариваемых частей при температуре ниже температуры плавления (виды сварки: холодная, контактная, ультразвуковая, диффузионная, трением, взрывом и др.).

довательно, минимальные деформации свариваемых изделий. Применение высоких скоростей сварки обеспечивает минимальное термическое воздействие на свариваемый материал в околошовной зоне, а высокие скорости кристаллизации, при эффективном теплоотводе, - получение высоких механических свойств сварного соединения.

Операция местной пластической деформации свариваемых частей при сварке с применением давления

применение способов уравновешивания деформаций и сварочных напряжений (например, сварка швов в Х-образную разделку с поочередным послойным заполнением с одной и другой стороны раскрытия кромок) и/или способа обратных деформаций в виде предварительной деформации свариваемых деталей в противоположном направлении деформации от сварки;

Условия сварки и жесткость соединения при сварке заготовок в лаборатории также должны быть близкими к имеющимся в реальных условиях. При несоблюдении этого требования и, в частности, при сварке изделий меньшей толщины в условиях свободной деформации свариваемых элементов, воздействие ТДЦС будет уже другим, что может заметно сказаться на поведении сварных образцов при высоких температурах.