Заходи впливу на неоднорідності зварних з’єднань.

Регулювання температурного стану. Температурний стан описується сукупністю термічних циклів в різних точках зварного з’єднання (температурне поле).

Впливати на характер термічного циклу в потрібному напрямку можливо шляхом:

 оптимізації параметрів режиму зварювання;

 застосуванням попереднього підігріву;

 застосуванням тепловідводів;

Управління металургійними процесами і процесами кристалізації у розплаві зварювальної ванни. Металургійні процеси і процеси кристалізації у зварювальній ванні закладають остаточний хімічний склад, первинну (базову) структуру, майбутні властивості та якість металу шва і залежать від багатьох факторів, впливати на які можливо за рахунок:

 управління кристалізацією металу зварювальної ванни;

 призначення відповідного способу зварювання;

 вибору параметрів режиму зварювання;

 оптимізації зварювальних матеріалів і основного металу;

Заходи впливу на фізичні процеси в металі у твердому стані. В твердому стані внаслідок фізико–хімічних процесів і структурних перетворень утворюється так звана вторинна структура. Фазові і структурні перетворення металу при зварюванні в зоні зварного з'єднання відбуваються в процесі нагрівання й охолодження.

Вторинна структура, яка утворилася після повного охолодження зварного з’єднання, характеризує остаточні значення показників механічних властивостей металу зварного з’єднання, тобто ступень механічної неоднорідності. Основним заходом впливу на сформовану структуру з метою поліпшення механічних властивостей металу зварного з’єднання є застосування термічної обробки, яка пов’язана з структурними та фазовими перетвореннями. До такої термічної обробки відносяться відпал і гартування + відпуск.

Відпал складається з нагрівання металу виробу до температури фазових перетворень (для вуглецевих сталей на 30…50°С вище від точки А_с , приблизно 800°С), витримки при цій температурі (декілька годин) для повного прогрівання та завершення фазових перетворень в об’ємі металу і наступногоповільного (разом з піччю) охолодження з метою отримання рівноважної структури (рис.1.22.).

При відпалі в результаті фазової перекристалізації подрібнюється зерно сталі, усувається відманштетова структура, зменшується структурна неоднорідність. Цей відпал сприяє підвищенню пластичності та в’язкості металу з одночасним падінням міцності. Різновидом відпалу є нормалізація.

Нормалізація. Нормалізація відрізняється від відпалу тільки швидкістю охолодження (на повітрі). Прискорене (рис.1.22.), порівняно з відпалом, охолодження викликає дещо більше переохолодження і тому при нормалізації отримують більш дрібніше зерно, але твердість і міцність будуть дещо більшими, порівняно з цими показниками, після відпалу.

Рис.1.22. Схема режимів відпалу і нормалізації.

Гартування. Основною метою гартування є підвищення міцності металу. Ця технологічна операція зводиться до нагрівання, витримки (як і при проведенні відпалу), і охолодження зі швидкістю, що перевершує критичну і забезпечує одержання переважно мартенситної структури. Для забезпечення потрібної швидкості охолодження використовують різні гартівні середовища (воду, масло, розчин органічних сполук тощо).

Загартована сталь після охолодження знаходиться у структурно напруженому стані, є твердою та крихкою. Для зменшення крихкості та структурних напружень, переведення неврівноваженої структури загартованої сталі у рівноважний стан і надання потрібних властивостей (підвищення в’язкості, пластичності, зменшення твердості) сталь після гартування обов’язково піддають відпуску.

Відпуск для поліпшення стану і механічних властивостей після загартування складається з нагрівання до певної температури (нижче від А_с для сталі), витримування при цій температурі із наступним охолодженням до кімнатної температури. Для зменшення структурних напружень сталь нагрівають до температури 120…250 С (низький відпуск). Середній відпуск (нагрівання до 300…450 С) забезпечує високу в’язкість та пружність сталі, знижує твердість. Високий відпуск (при 450…680 С) значно знижує твердість, межу міцності при розтягненні, межу текучості, підвищує пластичність та ударну в’язкість.

Лабораторні роботи по темі 1.2.

1.2.1. ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ У ЗВАРНИХ З’ЄДНАННЯХ

Мета роботи – дослідити механічну неоднорідність зварного з’єднання.

Завдання роботи:

 визначити розподіл твердості в різних зонах зварного з’єднання;

 оцінити, як технологія виконання зварного шва впливає на характер розподілу твердості у зварному з’єднанні.

Рис. 1.23 Експериментальний зразок: о – місця вимірювання твердості

Твердість різних зон зварного з’єднання, а також вплив технології виконання зварного шва на розподіл твердості у зварних з’єднаннях вивчають на зразках. Їх вирізають зі зварних з’єднань, виконаних різними способами зварювання (рис.1.23). Твердість вимірюють на стандартних твердомірах, у точках, показаних на рис. 1.23.

Необхідні пристрої та обладнання:

 експериментальні зразки зварних з’єднань, виконані у вигляді макрошліфів;

 стандартні твердоміри типів ТКС-1, ТК-2М і ТКП-1.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з роботою твердоміра за інструкцією.

2. Розмітити зразки з двох сторін нанесенням точок у місцях планованих вимірювань твердоміра.

3. Виміряти твердість з двох сторін зразка.

4. Дані вимірювань занести в таблицю.

Таблиця1.5Дані вимірювань

5. Побудувати для кожного зразка розподіл твердості в поперечному перерізі за середніми даними для кожної точки з двох сторін зразка.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

У звіті необхідно відобразити:

1) мету й завдання роботи;

2) схему місць вимірювання твердості;

3) результати вимірювань;

4) графіки розподілу твердості;

5) аналіз отриманих результатів.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що таке механічна неоднорідність зварних з’єднань?

2. Чим пояснити наявність м’яких або твердих прошарків у зварних з’єднаннях?

3. Які є способи вимірювання твердості в металах?

4. Про який вид неоднорідності у зварному з’єднанні можна говорити за розподілом твердості?

1.2.2. ОЦІНКА НАПРУЖЕНЬ У МОДЕЛЯХ СТИКОВИХ ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ МЕТОДОМ ФОТОПРУЖНОСТІ

Мета роботи – дослідити концентрацію напружень у моделях стикових зварних з’єднань поляризаційно-оптичним методом.

Завдання роботи:

 вивчити будову та принцип роботи поляризаційно-оптичної установки;

 набути практичних навичок з експлуатації поляризаційно-оптичної установки;

 засвоїти методику визначення напружень поляризаційно-оптичним тензометруванням;

 дослідити концентрацію напружень у моделях стикових зварних з’єднань методом фотопружності;

 дослідити вплив непровару, пор і шлакових включень, підсилення шва та радіуса переходу основного металу в наплавлений на концентрацію напружень;

 визначити коефіцієнти концентрації напружень у стикових зварних з’єднаннях.

Поляризаційно-оптичний метод, або метод фотопружності, дає змогу виявити загальну картину розподілу напружень в елементах конструкції, тоді як тензорезистори надають таку інформацію тільки для окремих точок. Зазначена особливість методу дає змогу досліджувати поля напружень і таким чином визначати напрями та значення напружень для всіх точок. У зв’язку з цим пропонований метод особливо корисний для дослідження концентрації напружень, а також вибору оптимальних розмірів і форм деталей і вузлів зварних конструкцій під час їх проектування.

Поляризаційно-оптичний метод передбачає застосування моделей з оптично чутливих матеріалів. Він оснований на поляризації світла та властивості прозорих ізотропних матеріалів набувати під дією навантаження властивості подвійного променезаломлення.

Природне світло (біле та монохроматичне) являє собою сукупність безладно змішуваних світлових хвиль з різними напрямами поперечних коливань. Поляризованим є світло, в якому впорядковано напрями коливань світлових хвиль. При цьому поперечні коливання здійснюються за визначеними траєкторіями в площині, перпендикулярній до напряму розповсюдження світла. Якщо така траєкторія є прямою лінією, перпендикулярною до напряму розповсюдження світла, то світло плоскополяризоване. Якщо траєкторія являє собою еліпс, то світло називається еліптично поляризованим. Окремий випадок еліптичної поляризації – кругова поляризація.

Для отримання поляризованого світла в поляризаційних пристроях застосовують поляроїди, що являють собою поляроїдну плівку, вклеєну між скляними пластинками. Потік світлових променів, що пройшов через поляроїд, коливається тільки в одній площині. Якщо на шляху променів, що пройшли один поляроїд, поставити другий поляроїд так, щоб площини поляризації поляроїдів були паралельними, то світло пройде повністю. Якщо площини поляризації поляроїдів взаємно перпендикулярні, відбувається повне погашення світла. У випадку розміщення площин поляризації не під прямим кутом відбувається часткове проходження світла.

Основною необхідною властивістю прозорого ізотропного матеріалу моделі є його здатність до подвійного променезаломлення під дією напружень. Таку властивість мають кристали. У разі проходження світла через анізотропне чи прозоре кристалічне середовище світловий промінь розкладається на дві плоскополяризовані складові, що розповсюджуються з різними швидкостями. Швидкості компонентів світла, поляризованого у двох взаємно перпендикулярних площинах, обернено пропорційні показникам заломлення середовища в цих площинах.

Таким чином, прозорі ізотропні матеріали стають у разі навантаження оптично анізотропними й поводять себе як подвійнозаломні кристали. Матеріали, що мають такі властивості, називають оптично чутливими.

Для світла, що потрапляє перпендикулярно до плосконапруженої пластини, зв’язок головних показників заломлення з головними напруженнями та виражається рівняннями

(1.1)

де n ₁ та n ₂ – коефіцієнти заломлення для двох головних напрямів у напруженій пластині; n ₀ – коефіцієнт заломлення для ненапруженого тіла (що перебуває в ізотропному стані); С ₁ і С ₂ – оптичні коефіцієнти, що характеризують для металу залежність між подвійним променезаломленням і напруженням.

З рівняння (1.1.) випливає співвідношення

, (1.2)

де – відносний оптичний коефіцієнт напружень, мм²/кг (визначають з дослідів, у розрахунках узяти С = 1).

Входячи в пластину, що перебуває в плосконапруженому стані, поляризований промінь світла розкладається на два промені, які розповсюджуються з різними, але постійними швидкостями по товщині пластини:

V ₁ = V ₀/ n ₁; V ₂ = V ₀/ n ₂, (1.3)

де V ₁ та V ₂ – швидкості розповсюдження двох променів світла; V ₀ – швидкість світла у вакуумі.

Площини поляризації променів, що розповсюджуються в навантаженій пластині, збігаються з площинами головних напружень та

Відставання одного променя від іншого являє собою лінійну різницю ходу , яка пропорційна різниці коефіцієнтів заломлення й товщині пластини d:

. (1.4)

З рівнянь (1.2) та (1.4) маємо

(1.5)

Отже, за умови нормального просвічування поляризованим світлом прозорої оптичної ізотропної плосконапруженої моделі з напруженням у межах пружності оптична різниця ходу для двох складових хвиль світла, що розповсюджуються в площинах головних напружень та , пропорційна товщині моделі та різниці напружень в досліджуваній точці.

Співвідношення (1.5) є основним законом у поляризаційно-оптичному методі (закон Вертгейма), який виражає кількісний зв’язок між оптичним ефектом і різницею головних напружень

Оптичну різницю ходу та напрям головних напружень та визначають просвічуванням плоских моделей у полярископі – оптичному пристрої, принцип дії якого базується на застосуванні властивостей поляризованого світла. Для демонстрації частіше використовують прості за складом плоскі полярископи.

Плоский полярископ складається з джерела світла, поляризатора й аналізатора. Напружену модель установлюють у робоче поле полярископа між поляризатором та аналізатором. Поляризатор являє собою поляроїд, після проходження якого світло стає плоскополяризованим. Аналізатор – це другий поляроїд, який аналогічно поляризатору пропускає світлові коливання тільки в одній площині. На виході аналізатора спостерігається інтерференційна картина, що виникає в результаті суміщення в одній площині зі зсувом фаз коливань двох світлових хвиль, які виходять з моделі.

Розташувавши площини поляризації поляризатора й аналізатора під кутом 90°, отримаємо картину інтерференції в чорному полі. У разі ж паралельних площин виникає картина інтерференції в білому полі.

Інтерференційні картини, що спостерігаються на зображенні моделі, називають картинами смуг, або картинами ізохром. Просвічуючи моделі білим світлом, на екрані полярископа спостерігають картину кольорових ізохром, а у випадку просвічування монохроматичним світлом – картину темних і світлих смуг, що по черзі змінюються.

Послідовність появи кольорів у разі навантаження моделей з оптично активних матеріалів, а також відповідні різниці ходу променів наведені в таблиці 1.6.

Таблиця 1.6 Послідовність появи кольорів і відповідні різниці ходу променів

На практиці кольори, наведені в таблиці, важко розрізнити візуально, тому в дослідженнях зазвичай реєструють такі інтерференційні кольори: чорний, сіро-синій, білий, світло-жовтий, вогняно-червоний, фіолетовий та небесно-блакитний.

Як оптично чутливий матеріал для виготовлення моделей усе ширше застосовують полікарбонат. Він являє собою поліефір дифенілопропану та вугільної кислоти, що вирізняється рідкісним сполученням фізико-хімічних та оптико-механічних властивостей.

Для оцінки напружено-деформованого стану методом фотопружності застосовують лабораторну поляризаційну установку, що являє собою плоский полярископ з навантажувальним пристроєм (рис. 1.24). Лабораторна поляризаційна установка складається з основи 1, стояка 2, рухливої траверси 3, яку переміщують у напрямі двох обойм 5 з поляроїдами, освітлювального тубуса, кронштейна 4 для шарнірного кріплення досліджуваної моделі та гвинтоважільного навантажувального пристрою 7.

Досліджувана модель одним кінцем шарнірно з’єднується з гвинтоважільним навантажувальним пристроєм 7, а іншим – з кронштейном 4, який можна встановити і зафіксувати у потрібному місці траверси за допомогою двох затискних гвинтів. Траверсу фіксують гвинтом 6.

Рис. 1.24 Лабораторна поляризаційна установка

Просвічують модель білим світлом через поляризатор. Освітлювач установки живиться від електричної мережі. У разі навантаження моделі гвинтоважільним пристроєм у ній виникають напруження, які зумовлюють появу на екрані аналізатора інтерференційних кольорів. За цими кольорами та відповідними значеннями різниць ходу променів можна аналізувати характер розподілу напружень у будь-якому перерізі досліджуваного зразка.

Роботу виконують із застосуванням зразка з полікарбонату, що являє собою модель поперечного з’єднання стикового зварного шва (рис. 1.25.). Зона А зразка імітує переріз стикового з’єднання з плавним переходом від основного металу до наплавленого, Б – переріз стикового з’єднання з найбільшою галтеллю в місці переходу від основного металу до наплавленого, В – стикове з’єднання зі знятим підсиленням шва, Г – стикове з’єднання з непроваром кореня шва, а Д імітує стикове з’єднання з газовою порожниною чи шлаковим включенням.

Рис. 1.25. Модель поперечного перерізу стикового зварного з’єднання з полікарбонату

Зразок навантажують навантажувальним пристроєм лабораторної поляризаційної установки. Значення напруження в досліджуваному перерізі визначають за забарвленням точок, які спостерігають через аналізатор полярископа.

При цьому значення напружень пропорційні різниці ходу променів; їх визначають за формулою

, (1.6.)

де – різниця ходу променів, що визначають за інтерференційними кольорами, мм (таблиця); С – відносний оптичний коефіцієнт напружень, мм²/кг; d – товщина зразка, мм.

Ступінь концентрації напружень оцінюють коефіцієнтом

, (1.7)

де – відповідно максимальне та середнє напруження в досліджуваному перерізі.

Необхідні прилади й обладнання:

 модель поперечного перерізу стикового зварного з’єднання з фотопружного матеріалу;

 лабораторна поляризаційна установка.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з методикою визначення напружень фотопружним методом.

2. Увімкнути в електричну мережу лабораторну поляризаційну установку та переконатися, що екран пристрою рівномірно освітлюється.

3. Гвинтоважільною системою навантажити зразок (послідовність появи кольорів: чорний, сіро-синій, білий, світло-жовтий, червоний, пурпурний, фіолетовий).

4. Опустивши стопорний гвинт, перемістити траверсу так, щоб перед краном був переріз 1–1 зони А.

5. Визначити забарвлення точки в районі дії концентратора напружень у перерізі 1–1. За інтерференційними кольорами визначити різницю ходу променів.

6. Дослідні дані занести в таблицю1.7.

Таблиця 1.7 Значення напружень у перерізах досліджуваного стикового зварного з’єднання

Номер перерізу	Колір концентратора	, мм	, МПа	, МПа

7. Перемістити траверсу так, щоб перед екраном був переріз 2 – 2, і виконати вимоги пп. 5, 6.

8. Виконати вимоги пп. 4–7 для перерізів 3 – 3, 4 – 4, 5 – 5, 6 – 6.

9. Розвантажити зразок і вимкнути поляризаційну установку з мережі.

10. Обчислити значення напружень і коефіцієнтів концентрації напружень у досліджуваних перерізах за формулами (2.5) та (2.6); дані занести в таблицю.

11. За отриманими результатами для кожного перерізу побудувати епюри розподілу напружень.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

У звіті необхідно відобразити:

1) мету й завдання роботи;

2) модель стикового зварного з’єднання;

3) результати вимірювань і обчислень;

4) епюри розподілу напружень;

5) аналіз характеру розподілу напружень.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Що являє собою концентрація напружень?

2. Чому виникають концентратори напружень?

3. Як визначають коефіцієнт концентрації напружень?

4. Як треба змінити обриси стикового шва для зменшення коефіцієнта концентрації?

5. Чи залежить коефіцієнт концентрації від радіуса переходу між основним металом і наплавленим?

6. Як впливають на концентрацію напружень дефекти у вигляді пор і шлакових включень?

7. Який вплив непроварів у корені шва на концентрацію напружень?

8. Як підсилення стикового шва впливає на концентрацію напружень?

9. Чому корисна механічна обробка стикового шва?

10. Які фізичні явища покладено в основу поляризаційно-оптичного методу визначення напружень?

1.2.3. ОЦІНКА НАПРУЖЕНЬ У МОДЕЛЯХ ТАВРОВИХ ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ МЕТОДОМ ФОТОПРУЖНОСТІ

Мета роботи – дослідити концентрацію напружень у таврових з’єднаннях поляризаційно-оптичним методом.

Завдання роботи:

 дослідити концентрацію напружень у кутових швах методом фотопружності;

 вивчити вплив непровару та форми кутового шва на концентрацію напружень;

 визначити коефіцієнти концентрації напружень у таврових з’єднаннях.

Роботу виконують із застосуванням зразка з полікарбонату, що являє собою модель поперечного перерізу таврового з’єднання (рис. 1.26).

Рис. 1.26 Модель поперечного перерізу таврового зварного з’єднання з полікарбонату

Зона А експериментального зразка імітує переріз таврового з’єднання, виконаного з повним проплавленням кромок за наявності нормальних, опуклих та увігнутих кутових швів, зона Б – переріз таврового з’єднання з непроваром, кутові шви якого також виконано з різними обрисами.

Зразки навантажують гвинтоважільним навантажувальним пристроєм лабораторної поляризаційної установки. Значення напружень у досліджуваних перерізах прозорої моделі, просвічуваної поляризованим світлом, визначають за інтерференційними кольорами, що спостерігають через аналізатор полярископа.

Необхідні прилади й обладнання:

 модель поперечного перерізу таврового зварного з’єднання з фотопружного матеріалу;

 лабораторна поляризаційна установка.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з методикою визначення напружень методом фотопружності.

2. Увімкнути в електричну мережу лабораторну поляризаційну установку та переконатися, що екран пристрою рівномірно освітлюється.

3. Гвинтоважільною системою навантажити зразок (послідовність появи кольорів: чорний, сіро-синій, білий, світло-жовтий, червоний, пурпурний, фіолетовий).

4. Опустивши стопорний гвинт, перемістити траверсу так, щоб перед екраном була зона А.

5. Визначити забарвлення точки в зонах дії концентраторів напружень у перетинах 1 – 1... 7 – 7. За інтерференційними кольорами визначити різницю ходу променів.

6. Дослідні дані занести до таблиці.

Таблиця 1 .8 Значення напружень у перерізах досліджуваного таврового зварного з’єднання

Номер перерізу

Колір концентратора

, мм

Колір у точці, що відповідає

, мм

, МПа

, МПа

, МПа

7. Перемістити траверсу так, щоб перед екраном була зона Б, та виконати вимоги пп. 5, 6. для перерізів 8 – 8... 14 – 14.

8. Розвантажити зразок і вимкнути поляризаційну установку з мережі.

9. Обчислити значення напружень і коефіцієнтів концентрації напружень у досліджуваних з’єднаннях за формулами:

; (1.8)

Значення визначити за формулою

(1.9)

10. Результати розрахунків занести до таблиці.

11. За отриманими результатами для кожного перерізу побудувати епюри розподілу напружень.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

У звіті необхідно відобразити:

1) мету й завдання роботи;

2) модель таврового зварного з’єднання;

3) результати вимірів та обчислень;

4) епюри розподілу напружень;

5) аналіз характеру розподілу напружень.

Контрольні запитання

1. Як обриси кутового шва впливають на концентрацію напружень?

2. Яка форма кутового шва найдоцільніша для отримання мінімального значення концентрації напружень?

3. Які фактори зумовлюють концентрацію напружень у таврових з’єднаннях і з’єднаннях внакладку?

4.Чи впливає концентрація напружень на міцність?

1.2.4.ОЦІНКА НАПРУЖЕНЬ У МОДЕЛЯХ ТОЧКОВИХ ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ МЕТОДОМ ФОТОПРУЖНОСТІ

Мета роботи – дослідити розподіл зусиль у багатоточковому зварному з’єднанні.

Завдання роботи – вивчити розподіл зусиль у моделях багатоточкових зварних напускних з’єднань поляризаційно-оптичним методом.

Роботу виконують на трьох зразках з полікарбонату, що складають моделі двозрізних точкових з’єднань з кількістю точок у поздовжньому ряду 3, 4 та 5. На рис. 1.27 зображена модель двозрізного точкового з’єднання з трьома точками в поздовжньому ряду.

Рис. 1.27 Модель поперечного перерізу двозрізного точкового з’єднання з полікарбонату

Зразки піддають розтягу гвинтоважільним навантажувальним пристроєм лабораторної поляризаційної установки. Прозору модель зварного з’єднання просвічують поляризованим світлом, що дає можливість спостерігати через аналізатор кольорову інтерференційну картину. Частку зусилля, що сприймається крайніми точками, визначають, зіставляючи кольори основного металу до та після точок.

Напруження в елементі розтягуваного зразка визначають за формулою зразка

(1.10.)

де Р – розтяжне зусилля; F – площа поперечного перерізу елемента.

Водночас, напруження в розтягнутому елементі з оптично активного матеріалу, згідно із законом Вертгейма, визначають за формулою

(1.11.)

де – оптична різниця ходу променів; С – відносний оптичний коефіцієнт напружень; d – товщина елемента.

Прирівнюючи праві частини виразів (1.10.) та (1.11.), отримуємо співвідношення

(1.12)

Оскільки для конкретного зразка відношення F / Сd є постійною величиною К, то . Таким чином, між зусиллям, що передається через лобовий переріз елемента, і різницею ходу променів у цьому перерізі існує пряма пропорційна залежність, що дає змогу використовувати різницю ходу променів для визначення частки зусилля, що передається точками.

Щоб визначити, яка частка зусилля, прикладеного до моделі зварного з’єднання, передається через крайню точку, необхідно взяти різницю між різницями ходу променів, що відповідають забарвленню елемента, до точки та після неї.

Необхідні прилади та обладнання:

 моделі поперечного перерізу точкових з’єднань з 3, 4 та 5 точками в поздовжньому ряду;

 штангенциркуль;

 лабораторна поляризаційна установка.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з методикою визначення напружень методом фотопружності.

2. Установити дослідний зразок на траверсі лабораторної поляризаційної установки.

3. Увімкнути поляризаційну установку в мережу й переконатися, що екран рівномірно освітлюється.

4. Гвинтоважільним пристроєм навантажити модель до появи перших ознак червоного кольору в перерізі 1 – 1 (послідовність появи кольорів: чорний, сіро-синій, білий, світло-жовтий, червоний).

5. Визначити різницю ходу променів для кольорової інтерференційної картини в перерізах 1–1, 2–2 (3 – 3 та 4 – 4) і занести дані в таблицю.

6. Підрахувати, яку частку зусилля (у відсотках) приймає на себе крайня точка; для цього значення різниці ходу променів у перерізі 1–1 (3–3) узяти за 100%. Результати обчислень занести в таблицю 1.9.

7. Повторити пп. 2–6 для зразків з іншою кількістю точок у поздовжньому ряду.

8. Обчислити, яка частка силового потоку передається через середні точки.

9. Розвантажити та зняти зразок.

ВИМОГИ ДО ЗВІТУ

У звіті необхідно відобразити:

1) мету й завдання роботи;

2) модель багатоточкового зварного з’єднання;

3) результати експериментальних досліджень;

4) графічну інтерпретацію частки зусилля, яке сприймають точки з’єднання;

5) аналіз характеру розподілу зусилля між точками в однорядному багатоточковому з’єднанні.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. У чому полягає закономірність розподілу зусиль між окремими точками однорядного точкового зварного з’єднання?

2. Від чого залежить коефіцієнт концентрації в точковому з’єднанні внаслідок згущення силових ліній?

Таблиця 1.9 Результати обчислень