Charakterystyka połączeń spawanych

W czasie spawania materiał nagrzewa się na znacznej szerokości łączonych części. Z nagrzaniem jest związane zjawisko fizycznego rozszerzania się materiału. W połączeniu spawanym możliwość swobodnego rozszerzania się jest ograniczona, na skutek czego w strefie spawania w złączu i elemencie spawanym powstają odkształcenia plastyczne. Po ostygnięciu strefy spawania w złączu i konstrukcji spawanej powstają naprężenia własne i trwałe odkształcenia. Stan napięcia, jaki powstaje w połączeniu spawanym pod wpływem naprężeń własnych przekracza granicę plastyczności materiału i powoduje zmiany wytrzymałości połączenia. Przy spawaniu niektórych gatunków stali zachodzą zmiany objętości różnych struktur, co prowadzi do powstania dodatkowych naprężeń strukturalnych. Wielkość naprężeń własnych, ich rozkład i wpływ na wytrzymałość połączenia spawanego, zależą głównie od technologii spawania, kolejności wykonywania spoin, oraz od rozwiązań konstrukcyjnych, umożliwiających zastosowanie właściwe go procesu produkcyjnego.

Przebieg sił i rozkład naprężeń pod wpływem obciążenia zewnętrznego tak w spoinie, jak i całym złączu, mogą ulec zaburzeniom w zależności od sposobu połączenia części i rozmieszczenia spoin łączących te części. W złączach spawanych znajdują się miejsca spiętrzenia naprężeń w wyniku nagłych zmian przekroju lub zmiany kierunku przebiegu sił. Spiętrzenie n prężeń może wystąpić również w przypadku wadliwego wykonania spoin. Nierównomierny rozkład naprężeń wpływa : obniżenie wytrzymałości złącza spawanego, szczególnie w elementach poddanych obciążeniom zmiennym. O rozkładzie r prężeń w połączeniach decyduje przyjęcie określonego rozwiązania konstrukcyjnego. W większości przypadków w złączu spawanym omawiane zjawiska zachodzą jednocześnie. Wpływ tych zjawisk na wytrzymałość połączenia spawanego zależy od szeregu jeszcze innych czynników jak: gatunku stali, grubości spawanych materiałów, rodzaju obciążania, metod spawania itp. Eliminując czynniki zwiększające niejednorodność złącza spawanego, można uzyskać połączenie o wytrzymałości równej wytrzymałości materiału rodzimego.

Podobne wpisy