16. Утворення залишкових напружень при точковому зварюванні
У стадії охолоджування|охолодження| в зоні зварки|зварювання| (етап III) виникає важконапружений| стан|достаток| металу із-за скованої усадки і дії зусилля стискування|стиснення|.
Характер|вдача| розподілу внутрішньої напруги|напруження| змінюється в часі, оскільки|тому що| залежить не тільки|не лише| від усадки і зовнішнього тиску|тиснення|, але і від опору пластичній деформації металу. На початку охолоджування|охолодження| або при відносно малому значенні усадка уздовж|вздовж| осі значною мірою компенсується деформацією металу від, і при точковій|крапковій| зварці|зварюванні| в цьому напрямі|направленні| розтягуюча напруга невелика, а в приэлектродной| області часто виявляється залишкова стискуюча напруга.
Усадка в подовжньому напрямі|направленні| (уздовж|вздовж| осі ) практично не залишається некомпенсованою, оскільки|тому що| за рахунок охолоджування|охолодження| навколо|навкруг| литого ядра утворюється своєрідний жорсткий каркас, що перешкоджає деформації від зовнішнього зусилля в цьому напрямі|направленні|. Тому в центральній частині|частці| зони зварки|зварювання| отримують|одержують| розвиток процеси утворення залишкової радіальної і окружної напруги|напруження| (мал. 1).
Механізм утворення цієї напруги|напруження| можна пояснити наступною|такою| схемою. При охолоджуванні|охолодженні| внутрішні шари, наприклад, у вигляді кільця прагнуть коротшати|скорочуватися|, проте|однак| сусідні зовнішні холодніші шари перешкоджають цьому, і в них утворюється залишкова розтягуюча напруга і . При видаленні|віддаленні| від ядра температура і величина усадки знижуються, що розтягують напругу|напруження| зменшуються до нуля|нуль-індикатора|. На значній відстані міняють|змінюють| свій знак і перетворюються на тих, що стискують|стискають|. Слід мати на увазі, що при охолоджуванні|охолодженні| залишкова розтягуюча напруга може перевищувати . Після|потім| повного|цілковитого| охолоджування|охолодження| рівень напруги|напруження| менший, наприклад, при точковій|крапковій| зварці|зварюванні| деталей із|із| сплаву Амг6 вони досягали 0,4.0,5.
Якщо у міру охолоджування|охолодження| зони зварки|зварювання| за рахунок збільшення зовнішнього тиску|тиснення| викликати|спричиняти| додаткову пластичну деформацію металу і тим самим забезпечити компенсацію усадкових процесів, можна понизити|знизити| і навіть перетворити розтягуючу напругу і в тих, що стискують|стискають|. Це практично реалізується шляхом плавного або ступінчастого|східчастого| підвищення зусилля стискування|стиснення| до (мал. 2).
Рис 2 – Схема напруженого стану металу в процесі охолодження
При використанні постійного зусилля розтягуюча напруга на поясочку (крапка|точка| А) утворюється при температурі пластичного стану|достатку| металу (наприклад, для вуглецевої сталі 600 °С) і розвивається до повного|цілковитого| охолоджування|охолодження| околошовной| зони. Проте|однак|, якщо через певний проміжок часу (крапка|точка| Б) підвищити зусилля або тиск|тиснення| з|із| до те залишкова напруга|напруження| в зоні зварки|зварювання| буде такими, що переважно стискують|стискають|. Якнайкращим|щонайкращим|, але|та| важко здійснимим поки в зварювальних машинах варіантом є|з'являється| плавна зміна зусилля, при якому можна отримати|одержувати| постійний тиск|тиснення| на метал, що охолоджується|охолоджує| () і стискуюча залишкова напруга .