Деформации и напряжения в стыковых и тавровых соединениях при газовой сварке

Внутренние напряжения и деформации , возникающие при сварке, зависят от вида сварки. При газовой сварке возникают значительно большие деформации, чем при дуговой.

Линейные сварочные напряжения по направлению действия делятся на:

• продольные - расположенные параллельно оси шва;
• поперечные - расположенные перпендикулярно оси шва.

Распределение продольных напряжений в стыковом шве таково, что на его концах из-за возможности свободной усадки они незначительны, а в средней части имеют достаточно большую величину, достигая предела текучести. При сварке встык продольные сокращения шва вызывают не только продольные, но и поперечные напряжения, поскольку деформированные листы стремятся распрямиться. Поэтому в средней части сваренных листов возникают напряжения растяжения, а по краям - напряжения сжатия. При разработке технологического процесса сварки обязательно следует учитывать поперечную и продольную усадку шва.

1 - продольные; 2 - поперечные

Рисунок 1 - Напряжения в стыковом соединении

В сварных конструкциях, имеющих тавровое сечение, под влиянием продольных и поперечных напряжений стенка и пояс тавра деформируются. Величина таких деформаций зависит от соотношения размеров стенки и пояса, последовательности наложения сварных швов, условий закрепления таврового сечения и т. д. Чем тоньше пояс и больше ширина вертикальной стенки, тем больше продольные напряжения сварного тавра. Кроме деформаций в плоскости соединяемых элементов возникают также и деформации свариваемых листов вне плоскости, которые, называются угловыми деформациями. На величину угловых деформаций влияют размер свариваемых листов, угол раскрытия шва (чем он меньше, тем меньше деформация), закрепление, количество проходов и т. д.