Стабильность сварных соединений и конструкций

Купить бумажную книгу и читать

Название: Стабильность сварных соединений и конструкций

Автор: Сагалевич В.М., Савельев В.Ф

Издательство: Машиностроение

Год: 1986

Страниц: 264

Формат: DJVU

Размер: 5.2 Мб

Язык: русский

Представлены результаты исследований размерной стабильности сварных соединений и конструкций, полученные авторами на различных конструкционных материалах. Рассмотрены природа размерной нестабильности, механизм стабилизации размеров и форм внешними возмущениями. Представлены разработанные методы диагностики и повышения размерной стабильности сварных соединений и конструкций, пути прогнозирования эксплуатационной точности.

Предназначена для конструкторов и технологов предприятий и проектно-конструкторских и технологических организаций, занимающихся вопросами проектирования, расчета и изготовления точных металлических конструкций. Может быть также полезна научным работникам и аспирантам.

Содержание

Введение ... 3

Глава 1. Размерная стабильность металлических конструкций и их сварных соединений ... 7

1.1. Деформации во времени различных материалов ... 7

1.2. Деформации во времени сварных соединений ... 12

1.3. Факторы, определяющие размерную нестабильность ... 16

1.4. Деформации во времени при наличии внешних возмущений ... 24

1.5. Методы стабилизации форм и размеров сварных соединений ... 26

Глава 2. Закономерности процесса самопроизвольного деформирования сварных соединений ... 30

2.1. Методика исследования размерной нестабильности ... 30

2.2. Влияние механической обработки на размерную стабильность основного металла ... 35

2.3. Исследование деформаций кольцевых образцов ... 38

2.4. Деформации сварных соединений среднеуглеродистых сталей ... 42

2.5. Деформации сварных соединений аустенитных сталей ... 45

Глава 3. Стабильность фазоструктурного состава ... 49

3.1. Физические методы исследования ... 49

3.2. Методика исследования стабильности фазоструктурного состава . . 50

3.2.1. Методы измерения электрического сопротивления и микротвердости ... 50

3.2.2. Метод определения магнитной восприимчивости ... 53

3.3. Результаты исследования стабильности фазоструктурного состава ... 54

3.3.1. Сварные соединения малоуглеродистых сталей ... 54

3.3.2. Сварные соединения аустенитных сталей ... 57

Глава 4. Стабильность полей остаточных сварочных напряжений ... 60

4.1. Расчетно-экспериментальные методы определения остаточных напряжений ... 60

4.1.1. Метод непрерывного стравливания напряженных слоев металла ... 61

4.1.2. Метод электрохимического фрезерования напряженных слоев ... 68

4.2. Стабильность остаточных напряжений в сварных соединениях ... 71

4.2.1. Сварные соединения малоуглеродистых сталей ... 71

4.2.2. Сварные соединения среднеуглеродистых сталей ... 72

4.2.3. Сварные соединения аустенитных сталей ... 75

Глава 5. Физические процессы, определяющие размерную нестабильность, и их взаимосвязь ... 77

5.1. Анализ причин, вызывающих деформации во времени ... 77

5.1.1. Сварные соединения малоуглеродистых сталей ... 77

5.1.2. Сварные соединения низколегированных сталей ... 79

5.1.3. Сварные соединения среднеуглеродистых сталей ... 80

5.1.4. Сварные соединения аустенитных сталей ... 83

5.2. Размерная стабильность характерных структурно-напряженных зон сварного соединения ... 83

5.2.1. Сварные соединения аустенитных сталей ... 84

5.2.2. Сварные соединения среднеуглеродистых сталей ... 92

5.3. Взаимосвязь фазового состава и поля остаточных напряжений ... 100

Глава 6. Природа размерной нестабильности сварных соединений ... 103

6.1. Существующие представления о природе явления ... 103

6.2. Изучение природы явления на микроскопическом уровне ... 105

6.2.1. Сварные соединения малоуглеродистых сталей ... 105

6.2.2. Сварные соединения аустенитных сталей ... 110

6.3. О природе явления на субмикроскопическом уровне ... 112

6.3.1. Общие физические предпосылки ... 112

6.3.2. Анализ напряженно-деформированного состояния атомно-кристаллической решетки ... 113

6.3.3. Физико-механическая модель напряженно-деформированного состояния атомно-кристаллической решетки ... 116

6.3.4. Стабильность физико-механической модели ... 118

6.3.5. Кинетика взаимодействия полей напряжений высших родов ... 120

6.3.6. Влияние полей напряжений I рода на стабильность структуры ... 126

Глава 7. Прогнозирование размерной нестабильности ... 130

7.1. Расчетно-экспериментальное прогнозирование ... 130

7.1.1. Оценка стабильности сварных соединений на основе интегральных характеристик процесса деформирования во времени ... 130

7.1.2. Оценка стабильности по дифференцированным деформационным характеристикам зон сварного соединения ... 135

7.2. Экспериментально-аналитическое прогнозирование ... 138

7.2.1. Оценка стабильности на основе теории ползучести ... 138

7.2.2. Оценка размерной нестабильности с позиции физики металлов ... 151

Глава 8. Влияние конструктивно-технологических факторов на стабильность сварных соединений ... 156

8.1. Сварные соединения малоуглеродистых сталей ... 156

8.2. Сварные соединения среднеуглеродистых сталей ... 158

8.2.1. Конструктивная жесткость сварного соединения ... 158

8.2.2. Технологические факторы ... 166

8.2.3. Внешние статические возмущения ... 168

8.2.4. Внешние динамические возмущения ... 175

8.3. Сварные соединения из аустенитных сталей ... 177

8.3.1. Конструктивная жесткость ... 177

8.3.2. Состояние поставки, химический состав и режимы сварки ... 179

8.3.3. Внешние возмущения ... 182

Глава 9. Пути повышения размерной стабильности сварных конструкций ... 187

9.1. Досварочные мероприятия и методы ... 187

9.2. Методы и мероприятия по предупреждению размерной нестабильности в процессе производства ... 194

9.3. Послесварочные пути повышения размерной стабильности ... 196

9.3.1. Обкатка сварных соединений ... 197

9.3.2. Высокоскоростное деформирование ... 198

9.3.3. Использование энергии вибрационных колебаний ... 199

9.3.4. Термическая обработка ... 200

9.4. Диагностика размерной стабильности высокоточных сварных конструкций ... 201

9.4.1. Общая характеристика различных методов исследований ... 203

9.4.2. Диагностика размерной нестабильности ... 208

Глава 10. Методы и оборудование для размерной стабилизации сварных соединений и конструкций ... 215

10.1. Анализ эффективности существующих методов стабилизации сварных соединений ... 215

10.2. Требования к методам размерной стабилизации ... 217

10.3. Термические методы стабилизации ... 219

10.3.1. Термоциклическая обработка ... 219

10.3.2. Низкотемпературный отпуск ... 221

10.3.3. Локальное глубокое охлаждение ... 230

10.4. Виброобработка сварных соединений малоуглеродистых сталей ... 232

10.5. Влияние УЗО на стабильность сварных соединений ... 236

10.5.1. Влияние УЗО на размерную стабильность ... 236

10.5.2. Влияние УЗО на остаточные напряжения ... 238

10.5.3. Влияние УЗО на структурную стабильность ... 240

10.6 Методы стабилизации точных сварных конструкций ... 241

10.6.1. Характеристика сварной конструкции ... 241

10.6.2. Послесварочное деформированное состояние сварного узла 242

10.6.3. Стабильность остаточных деформаций сварного узла в эксплуатационном режиме ... 245

10.6.4. Методика определения остаточных напряжений в круговых швах сварной оболочки ... 249

10.6.5. Размерная стабилизация сварных конструкций ... 252

Список литературы ... 260