ВВЕДЕНИЕ

Теория сварочных напряжений и деформаций является одним из наиболее сложных разделов науки о сварке, объединяющим вопросы теплопроводности, упругости, пластичности и ползучести металлов в широком диапазоне быстро изменяющихся температур. В ряде случаев еще не представляется возможным во всей полноте отразить термомеханические процессы, происходящие в металле во время сварки и остывания конструкции. Точные количественные зависимости не могут быть получены главным образом вследствие недостаточного развития теории пластичности тел с переменным модулем упругости и переменным пределом текучести металла в случае перемещающихся полей напряжений.

Теория сварочных напряжений и деформаций развивается как приближенная прикладная наука, призванная ответить на некоторые практические вопросы технологии изготовления и эксплуатации сварных конструкций. Расширение и сокращение металла в процессе нагрева и остывания при сварке сопровождается образованием деформаций. При этом вследствие неравномерного нагрева деформации, как правило, не протекают беспрепятственно. В теле образуются напряжения, которые часто достигают значений предела текучести. Процесс нагружения металла в этом случае сопровождается пластической деформацией. Деформации металла в отдельных точках приводят к образованию перемещений в сварных конструкциях, в результате чего нарушаются их формы и размеры.

Исторически сложилось так, что в большинстве случаев под названием «сварочные деформации» фактически понимают перемещения отдельных точек сварной конструкции, а не деформации металла, как это рассматривается в теории упругости и пластичности. Несмотря на то, что деформации, напряжения и перемещения между собой связаны, изучение их зачастую производилось обособленно. Это обстоятельство отразилось и на расположении материала в данной книге: вначале рассмотрены деформации и напряжения в металле, а затем перемещения в сварных соединениях и конструкциях.

Деформации и напряжения в металле сварных конструкций влияют главным образом на их прочность, в то время как перемещения — на технологический процесс изготовления и на искажение геометрических форм сварной конструкции. Влияние деформаций, напряжений и перемещений в сварных соединениях и конструкциях на их прочность, жесткость и коррозионную стойкость в научной литературе освещено еще слабо. Подобные исследования начали развиваться лишь в последние 10—15 лет. Уже в основном разработаны методы определения сварочных деформаций, напряжений и перемещений, а также технологические приемы их регулирования и устранения. Этим вопросам и посвящена настоящая монография.

Назад, на страницу описания