2. So sánh sơ bộ các quá trình hμn hồ quang tay, hμn bán tự động vμ hμn tự động
3.1 ứng xuất d− vμ sự biến dạng 1 ứng xuất d− vμ sự biến dạng
3.1.1 ứng xuất d− vμ sự biến dạng
ứng xuất d− lμ ứng xuất có trong kết cấu mμ không phải do lực bên ngoμi hoặc građien nhiệt. Đó lμ ứng xuất bên trong gây ra do sự thay đổi nhiệt độ.
Hình 3.1 Đ−ờng cong sức căng ứng xuất
Tại nhiệt độ phòng:
σ = P/A0
ε = Δl/l0
σ = E x ε E = 2.1 x 104
σ: ứng xuất bền kéo; A0: Vùng mặt cắt; ε: Sức căng;
P: Lực kéo; l0: chiều dμi đo
E: Môdul đμn hồi (young); σy: ứng xuất chảy; Ts: ứng xuất bền
Nh−ng tại nhiệt độ cao:
θ> 3000C thì E bắt đầu giảm
θ> 3500C giới hạn chảy giảm nhanh đi kèm với sự tăng nhiệt độ θ> 7000C Giới hạn chảy (YP) bằng không.
Một thanh thép đ−ợc gia nhiệt tới nhiệt độ lớn hơn 7000C bị chặn hai đầu cố định, sau khi lμm nguội đến nhiệt độ phòng sẽ gây ra một ứng xuất d− gần σy. Do đó ứng xuất d− hoặc sự co ngót xuất hiện trong mối hμn.
Khi hμn, kết cấu hμn đ−ợc gia nhiệt cục bộ vμ do đó sự phân bố nhiệt độ không đồng đều. Trong quá trình hμn, sự thay đổi về kim loại học xảy ra trong vũng hμn vμ trong vùng kim loại kề với kim loại mối hμn, vùng nμy đ−ợc gọi lμ vùng ảnh h−ởng nhiệt.
Do sự gia nhiệt, lμm nguội không đồng đều vμ sự thay đổi kim loại học, cùng với khi kim loại mối hμn đông đặc xảy ra sự co ngót vμ bắt đầu xuất hiện ứng xuất tại vùng kim loại cạnh mối hμn vμ vùng ảnh h−ởng nhiệt. Các ứng xuất nμy tạo ra gọi lμ ứng xuất d−. Trong vùng hμn, sẽ có ứng xuất d− dọc vμ ứng xuất d− ngang, nếu chiều dμy liên kết hμn lớn hơn 25 mm, thì ứng xuất d− theo h−ớng chiều dμy có giá trị đáng kể.
Giới hạn kéo đứt Sức căng ε = Δl/l0 ứ ng xuất T.S σy
Đăng kiểm việt nam - 2005 79
Hình 3.2 Minh họa sự biến dạng dẻo vμ ứng xuất d− do hμn
H−ớng y H−ớng y
H−ớng x H−ớng x
σx (H−ớng đ−ờng hμn) σx (H−ớng vuông góc với đ−ờng hμn)
Hình 3.3 Sự phân bố ứng xuất d− do hμn
(a) Co ngang (b) Co dọc (c) Uốn dọc
(d) Biến dạng góc (f) Sự cong vênh (e) Biến dạng xoay
Hình 3.4 Các dạng biến dạng do hμn Cố định Cố định Chịu nén (a) Trong khi hμn Cố định Cố định Chịu kéo (b)
Sau khi hμn(lμm nguội)
Tự do Cố định Co ngót (c)
Sau khi hμn(lμm nguội)
L−ợng co ngót t
Đăng kiểm việt nam - 2005
80
Biến dạng trong kết cấu hμn gây ra do sự dãn nở vμ sự co không đồng nhất của kim loại mối hμn vμ vùng kim loại kề với kim loại mối hμn trong quá trình nung nóng vμ lμm nguội của quá trình hμn.