Вплив товщини зварного з’єднання на об’єм подовжнього укорочення

При наплавленні валика на лист великої товщини (рисунок 3.7) можна вважати, що нагрів ведеться точковим джерелом тепла, у зв’язку з чим крива максимальних температур описується залежністю:

, (3.12)

де r_m - значення координати r кривої Т_m(r) (рисунок 3.7)

У цьому випадку об’єм пластичних деформацій (об’єм укорочення) визначається інтегралом:

. (3.13)

Визначаючи r²_m з (3.12) і підставляючи у (3.13), одержимо:

. (3.14)

Середня площа зони по товщині листа, у якій виникають пластичні деформації, визначається відношенням:

. (3.15)

Радіус зони пластичних деформацій визначається з умови:

(3.16)

Рисунок 3.7 – Схема нагріву листа великої товщини

точковим джерелом теплоти

16)

Рисунок 3.8 – Напружено-деформований стан виділених призм

Об’єм подовжнього укорочення при зварюванні тонких листів визначається формулою (3.5), товстих - формулою (3.14).

У проміжних випадках зона пластичних деформацій по товщині виявляється більш складною (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 – Схеми зони пластичних деформацій при різних

ступенях прогріву

Центр ваги цієї площі зміщується від осі шва на відстань:

. (3.17)

У цих випадках вводять поправочний коефіцієнт K_δ (рисунок 3.10), який враховує окрім товщини і величину погонної енергії, оскільки очевидно, що одна й та ж товщина може бути малою для однієї погонної енергії і великою для другої.

З урахуванням коефіцієнта К_δ формула для об’єму подовжнього укорочення матиме вигляд:

Рисунок 3.10 – Залежність коефіцієнта К_δ від параметру ξ