Эпюра напряжений, аналогичная вышеприведенным, была получена Д. Нортоном [106] в опытах по наплавке валика на длинную сторону образца 300 X 150 X 10 мм (фиг. 19). Напряжения измеряли рентгенографическим методом.
В. П. Вологдин [18] также приводит экспериментальную эпюру распределения продольных напряжений (фиг. 20), которая согласуется со всеми приведенными выше.
Стыковые соединения. Если при наплавке на кромку полосы эпюра продольных напряжений имеет вид, приведенный па фиг. 17, то при сварке в стык двух таких полос эпюра напряжений примет вид, приведенный на фиг. 21, а. При этом на наружной кромке будут напряжения сжатия, а на внутренних кромках и в шве — напряжения растяжения, равные пределу текучести и сопровождаемые более высокими пластическими деформациями удлинения, чем в случае наплавки валика на кромку.
В случае сварки в стык двух
полос разной ширины эпюры продольных напряжений могут иметь вид, приведенный на
фиг.21, б и в, причем общие эпюры могут быть определены, если известны эпюры для
случая наплавки валика на кромки этих полос и для случая сварки их с полосами
равной ширины [27]. Характер общей эпюры зависит главным образом от соотношения
ширины свариваемых полос, а величина напряжений — от абсолютных размеров полос
и режима сварки. Чем меньше разница в ширине полос, тем ближе эпюра (фиг. 21,
в) к случаю сварки полос с равной шириной (фиг. 21, а); чем больше эта разница
(фиг. 21, б), тем больше напряжения в широкой полосе приближаются к эпюре
наплавки валика на кромку (см. рис. 17).
Возможность существования подобных эпюр подтверждается результатами экспериментальных исследований, выполненных Е. О. Патоном и др. [751, который для стыкового соединения двух узких полос (шириной 70 мм) получил эпюру, приведенную на фиг. 22 (сплошная линия).
Очень интересна своим сходством с предыдущими эпюра остаточных напряжений, полученная В. П. Вологдиным при заваривании щели в жестком контуре пластины (фиг. 23) (181.
Тавровые соединения. Согласуются с расчетными экспериментальные эпюры, полученные Г. А. Николаевым для сварки таврового и двутаврового элементов, приведенные на фиг. 24 и 25 [681. Во всех случаях в зонах сварных швов были отмечены очень высокие напряжения (2000—2500 /сГ/сж2).
Аналогичные результаты были получены при исследовании напряжений в сварных таврах Л. А. Гликманом и Д. И. Грековым [251.
В тавровом сечении сварной балки железнодорожного моста Г. К. Евграфов '[30] также нашел значительные остаточные напряжения, эпюра которых хорошо согласуется с предыдущими (фиг. 26).
Толстые сечения. В. А. Винокуров и А. С. Газарян определили распределение напряжений по толщине шва в стыковых сварных соединениях большой толщины из стали 22К при многослойной автоматической и электрошлаковой сварке 114]. На фиг. 27 показаны результаты измерений напряжений оу, направленных поперек шва, возникающих при сварке образца толщиной 80 мм. Полученная эпюра свидетельствует о резко неравномерном распределении этих напряжений по толщине шва. Напряжения, замеренные у корня шва (+ 4580 кГ/см2), значительно превосходят величину предела текучести для стали 22К. Это свидетельствует о том, что в корне шва произошла пластическая деформация. Закрывание разделки в ходе сварки (было уложено 27 слоев шва) вызвало в середине толщины напряжения сжатия (—1260 кГ/см2). На поверхности соединения образовались напряжения растяжения ( + 675 кГ/см2).
Измерения всех трех составляющих напряжений, возникающих
при сварке толстых сечений, производили на образце толщиной 120 мм. Полученные
эпюры приведены на фиг. 28. Напряжения ох, направленные вдоль шва, значительны
(от 2300 до 2800 кГ/см2) и приблизительно равномерно распределены по толщине
шва. Напряжения ау имеют
эпюру, идентичную эпюре, полученной на образце толщиной 80 мм. Составляющая
напряжений, направленная по толщине
соединения oz, имеет максимум в середине толщины ( + 1250 кГ/см2).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.