IMG01

Jeśli temperatura nadal wzrasta, granica plastyczności materiału się obniża, a istniejące naprężenia wywołują proces odkształcenia plastycznego. Granica plastyczności stali konstrukcyjnych niestopowych w temperaturach wyższych niż 600°C jest bardzo mała i dlatego na odcinku BC odkształcenie jest największe. Punkt C oznacza maksymalną temperaturę cyklu w analizowanym miejscu, a maksymalne odkształcenie wynosi OC. W temperaturach wyższych niż 300°C zależność a =/(s) jest znowu liniowa. Całkowite odkształcenie w analizowanym miejscu wynosi więc OC + CF’ (gdzie CF’jest rzutem CF na oś s). Po zakończeniu cyklu cieplnego pozostaje zatem szczątkowe (wewnętrzne) naprężenie rozciągające OF’\ które jest wywołane sprężystym odkształceniem D’F’ (gdzie D’F’jest rzutem DF na oś e).

Przebieg odkształceniowych procesów w obszarze złącza spawanego jest trudny do określenia. Można to robić na przykład za pomocą analizy pasm poślizgu lub metody różnicowej. Przykład pasm poślizgu w obszarze złącza zgrzewanego świadczący o procesie odkształcenia trwałego (powyżej granicy plastyczności) został przedstawiony na rysunku 9.3.

Rys. 9.3. Pasma odkształceń (Ludersa) w obszarze zgrzeiny

Przebieg zmian naprężeń można rejestrować w prosty sposób za pomocą tensometrów, wykorzystując różne urządzenia symulujące spawalniczy cykl cieplny. Można symulować cykle cieplne na próbkach ze swobodnym rozszerzaniem (a = 0) lub próbkach usztywnionych (e = 0). W pierwszym wypadku po zadaniu cyklu cieplnego otrzymuje się przebieg cieplnej rozszerzalności stali (rys. 9.4a), natomiast w drugim wypadku (gdy e = 0) urządzenie pozwala na rejestrację zmian naprężeń (rys. 9.4b). Pomiary te umożliwiają nie tylko określenie przebiegu zależności o = f{T) przy różnych poziomach temperatury maksymalnej cyklu cieplnego, ale również określenie naprężeń szczątkowych (wewnętrznych) po zakończeniu cyklu spawalniczego. Na rysunku 9.5 pokazano zależność o = /(T) dla stali miękkiej i stali o wysokiej wytrzymałości. Próbki były nagrzewane do różnych temperatur maksymalnych w zakresie 600-M 350°C. W czasie nagrzewania powstają w próbce naprężenia ściskające, które wzrastają liniowo do temperatury około 300°C. W wypadku stali o wysokiej wytrzymałości liniowa zależność a =J[T) jest zachowana także w wyższych temperaturach (do około 500°C).

511