Файл: Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения.pdf

где rK, ук, Тк определяются соответственно по формулам (8.39), (8.41), (8.40). Зная эти постоянные, по приведенным выше форму­ лам можно определить перемещения в отдельных зонах. Для

Мы рассмотрели задачу как термоупругую и рассмотрели ее весьма приближенно, не затрагивая вопроса о концентрации на­ пряжений, интересуясь лишь упругими смещениями. В той же постановке могут быть рассмотрены и другие простейшие задачи. Более сложным является вопрос исследования концентрации на­ пряжений в зоне нагрева в упруго-пластической постановке.

36. 0 НАЧАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИСТОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРОКАТКОЙ

Известно, что после прокатки и остывания биметаллический лист имеет форму поверхности двоякой кривизны с вогнутостью в сторону плакирующего (нержавеющего) слоя. Будем рассматри­ вать лишь те деформации (напряжения), которые возникают с мо­ мента окончания прокатки к моменту полного остывания. Эти начальные деформации обусловлены различием в коэффициентах линейного расширения металлов основного и плакирующего слоев и, как будет показано ниже, различием температуры, при которой металл этих слоев теряет способность сопротивляться пластическим деформациям.

В работе [ 1 ] дается исследование начальных напряжений (деформаций) двух- и многослойных полос без учета температур­

практический интерес как количественная оценка начальных де­ формаций с учетом этих факторов, так и вопрос — какими должны быть значения TKt н и Тк.с (п. 30), а также температурный режим прокатки биметаллического листа с неравными коэффициентами линейного расширения ан ф ас для того, чтобы после прокатки и остывания этот лист имел возможно минимальные начальные деформации (напряжения).

Для простоты рассмотрим случай прокатки достаточно тонкой полосы [118]. Так как а„ и ас отличаются друг от друга незначи­ тельно и их пределы текучести достаточно высокие [96], то по­ лоса после прокатки и остывания окажется в упруго-деформи­ рованном состоянии. Напряжения (деформации) биметаллической

+ ( 1 + | г ) | а 7 - ^ ,

где Т определена формулами (8.46), а для аТ имеем:

Следует отметить, что уменьшения начальных деформаций и напряжений биметаллической полосы можно добиться подбором металлов для основного и плакирующего слоев со специальными значениями параметров Тк н и Г к с . Действительно, из (8.50) следует, что если при ан Ф ас можно подобрать металлы, для которых Тк% н <=& 2ТК с, то после прокатки и остывания биметал­ лический лист практически не будет иметь начальных деформаций

инапряжений.

37.НАЧАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИСТОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ НАПЛАВКОЙ, И УПРАВЛЕНИЕ ИМИ [1181

Внекоторых отраслях новой техники наплавке подвергаются готовые изделия. В этом случае, кроме указанного в п. 36, на­ чальные деформации будут обусловлены также активной частью пластических деформаций сжатия от местного нагрева наплавлен­ ным металлом. Рассмотрим для простоты случай наплавки нержа­ веющего слоя на узкую, достаточно тонкую полоску. Предпо­ ложим, что наплавка производится фронтально на всю ширину полосы с постоянной скоростью по ее длине при такой начальной

равномерной температуре Т0 основного слоя, что биметалличе­ ская полоса после остывания оказывается в упруго-деформиро­ ванном состоянии (см. п. 28).

При одновременной наплавке валика на всю ширину основного слоя внутренность изотермической поверхности Тк с этой полосы

из-за наличия жесткого металла спереди и сзади фронта наплавки в соответствтсии с основной гипотезой получит активную пласти­

в том же направлении. Таким образом, суммарная активная пластическая деформация сжатия основного слоя в продольном направлении, возникающая при его нагреве и последующем осты­ вании до Т == Тк- с, определится формулой