В монографии даётся физико-химическое обоснование приближенной теории сварочных деформаций (напряжений), её применение к конкретным задачам, а также анализ имеющихся опытных и производственных данных по исследованию влияния сварочных напряжений на прочность конструкций. Теория даёт возможность приближенного определения сварочных деформаций и напряжений после сварки и остывания в изделиях из металлов, температуры объёмных превращений которых выше тех, при которых они теряют способность сопротивляться пластическим деформациям. Она дополняет существующие теории и позволяет подойти к решению плоских и пространственных задач, а также к исследованию потери устойчивости начальной формы с учётом необратимых изменений механических свойств основного металла зоны шва в результате сварки и остывания. Анализ опытных данных показывает, что сварочные напряжения могут привести к существенному снижению прочности конструкции. Даются рекомендации, направленные на уменьшение влияния этих напряжений на прочность. Монография рассчитана на научных и инженерно-технических работников машиностроительной промышленности, а также может быть полезна студентам старших курсов вузов соответствующих специальностей.

Введение

Глава 1. Основные законы теплопроводности
Дифференциальное уравнение теплопроводности
Начальные и граничные условия
О методах решения задач теплопроводности

Глава 2. Температурные поля при электродуговой сварке
Источники тепла при сварке
Источники мгновенного действия
Источники непрерывного действия
Температурные поля подвижных источников непрерывного действия
Предельное состояние распространения тепла при дуговой сварке
Построение изотермических поверхностей

Глава 3. Температурные деформации и напряжения в упругой области. Основные уравнения
Деформации и напряжения при неравномерном нагреве
Уравнения Дюгамеля-Неймана
Граничные условия
Уравнения Бельтрами-Митчеля
Потенциал термоупругих перемещений
Методы решения уравнений термоупругости
Плоская деформация
Плоское напряженное состояние

Глава 4. Температурные деформации и напряжения в упруго-пластической области
Изотермические упруго-пластические деформации
Неизотермические упруго-пластические деформации

Глава 5. Расчетные методы определения сварочных деформаций и напряжений
Краткий исторический обзор работ, посвященных теоретическому определению сварочных деформаций и напряжений
Метод фиктивных сил
Методы, основанные на применении аппарата температурной задачи деформируемой среды

Глава 6. Коренные изменения, происходящие в основном металле зоны шва, и управление ими
Постановка задачи
Изменение структуры основного металла зоны шва
Механические свойства металла в отдельных зонах термического влияния
Некоторые опытные данные о сварочных деформациях и напряжениях
Проблема управления структурой и механическими свойствами основного металла зоны шва и одно из ее решении
Проблема управления сварочными деформациями (напряжениями) и одно из ее решений

Глава 7. Основы приближенной теории сварочных деформаций и напряжений
Основные допущения и гипотезы
Опытное обоснование основной гипотезы
Возможные пути уточнения теоретического решения, получающегося на базе основной гипотезы

Глава 8. Некоторые простейшие задачи 0 сварочных деформациях и напряжениях
Деформации и напряжения свободной полосы, возникающие в результате наложения валика на одну из ее продольных кромок
Сварочные деформации и напряжения, возникающие в результате стыкования двух полос разной ширины продольным швом
Сварочные деформации и напряжения балки таврового поперечного сечения
Деформации балок от поперечных швов
О начальных напряжениях биметаллических листов, получаемых прокаткой
Начальные напряжения биметаллических листов, получаемых наплавкой, и управление ими
Сварочные деформации и напряжения кругового диска, вызванные наплавкой валика на его кромку
Сварочные деформации и напряжения кругового кольца, вызванные наложением валика на его наружную кромку
Деформации и напряжения в точках листа, возникающие в результате заварки заклепочного отверстия
Деформации и напряжения в точках листа, вызываемые вваркой заплатки круговой формы
Деформации и напряжения в точках листа, возникающие в результате наплавки на его поверхность двустороннего кругового валика
Сварочные деформации и напряжения, возникающие в результате стыкования круговых цилиндрических труб
Некоторые задачи о сварочных деформациях и напряжениях тонкой сферической оболочки
Деформации и напряжения, возникающие в результате стыкования круговой цилиндрической трубы со сферическим днищем
Некоторые общие замечания

Глава 9. Влияние сварочных напряжений на прочность соединений и конструкций
Предварительные замечания
Влияние остаточных сварочных напряжений на прочность при статической нагрузке
Влияние сварочных напряжений на усталостную прочность
О влиянии сварочных напряжений на прочность при ударе
О влиянии сварочных напряжений на устойчивость
О наложении деформаций (напряжений) от внешних сил на сварочные деформации (напряжения)

Список литературы