1950082893

Odkształcenie e

Rys.1.3. Schemat zmian naprężenia w funkcji odkształcenia jakie zachodzą w punkcie X strefy wpływu ciepła podczas wykonywania złącza doczołowego [79]

Podczas nagrzewania do temperatury maksymalnej cyklu cieplnego spawania w analizowanym punkcie SWC powstają naprężenia ściskające. W zakresie temperatur do 300°C w stalach konstrukcyjnych zależność o = f(e) jest liniowa i zgodna z prawem Hooka. Wraz ze wzrostem temperatury granica plastyczności materiału obniża się, co przy istniejących naprężeniach wywołuje proces odkształcenia plastycznego. W zakresie temperatur powyżej 600°C, gdzie spadek wartości granicy plastyczności materiału jest największy obserwowane jest największe odkształcenie plastyczne (odcinek BC). Punkt C oznacza maksymalną temperaturę cyklu w analizowanym miejscu SWC. Maksymalne odkształcenie w tym miejscu wynosi OC.

Podczas chłodzenia, wraz z obniżaniem temperatury, w analizowanym punkcie SWC powstałą naprężenia rozciągające i odkształcenia w wyniku rozciągania. Dla zakresu temperatur poniżej 300°C zależność pomiędzy naprężeniem a odkształceniem jest ponownie liniowa. Całkowite odkształcenie w punkcie X strefy wpływu ciepła wynosi OC + CF (gdzie CF jest rzutem CF na oś e).

Po zakończeniu spawania w analizowanym punkcie SWC występuje szczątkowe naprężenie rozciągające OF' wywołane odkształceniem sprężystym DF (DF jest rzutem DF na oś £). Tak więc po ochłodzeniu elementu do temperatury otoczenia w materiale występują naprężenia własne pozostające.

Naprężenia własne mogą się sumować z naprężeniami lokalnymi występującymi w pewnych obszarach SWC a powstającymi w wyniku zachodzących przemian strukturalnych. Naprężenia własne mogą być także potęgowane utwierdzeniem połączenia spawanego, przede wszystkim zewnętrznym mocowaniem elementów spawanych, ciężarem własnym elementów, wzajemnym oddziaływaniem pomiędzy elementami spawanymi, skurczem innych spoin w trakcie chłodzenia, mocowaniem innych elementów do spawania itp. Należy pamiętać, że końcowy stan naprężeń powstaje w wyniku nakładania się kolejnych stanów naprężeń własnych wytworzonych w procesie przetwórstwa metalu. W związku z tym na stan naprężeń własnych powstały w wyniku procesu spawania mają również wpływ naprężenia własne powstałe w wyniku procesów poprzedzających spawanie, takich jak: walcowanie, obróbka plastyczna, obróbka cieplna, obróbka mechaniczna.