Розрахунок залишкових напружень в околі шва за електронно-променевого зварювання товстих пластин

Abstract

Описано методику визначення тривісного напруженого стану за стикового зварювання швидкорухомим концентрованим джерелом тепла. Побудовано тривимірні розподіли компонент поля напружень для зварних з’єднань різних товщин з алюмінієвого сплаву 1201-Т, з’єднаних електронно-променевим зварюванням. Показано, що максимальними є залишкові поперечні σхх і осьові σуу напруження, які становлять 80…90% від границі міцності металу. Встановлено, що для пластин меншої товщини залишкові напруження більші за рахунок менших розмірів зони термодеформаційного впливу.

Описана методика определения остаточного напряженного состояния вовремя стыковой сварки концентрированным источником тепла. Построены трехмерные распределения компонент поля напряжений для сварных соединений различных толщин из алюминиевого сплава 1201-Т, соединенных электронно-лучевой сваркой. Показано, что максимальными являются остаточные поперечные σхх и осевые σуу напряжения, которые составляют 80…90% от предела прочности металла. Установлено, что для пластин меньшей толщины остаточные напряжения являются большими за счет меньших размеров зоны термодеформационного влияния.

The method of the residual stress state determination for butt welding by high-speed concentrated heat source was described. Three-dimensional distributions of stress field component for welds of various thickness of 1201-T aluminum alloy welded by electronbeam method were build. It was shown that transversal σхх and axial σуу stresses were maximal and constituted 80…90% of metal ultimate strength σS. It was determine that the less plate thickness led to the higher level of residual stresses due to the less size of thermo-deformation affect zone.