Stopień nagrzania materiału

We wszystkich metodach spawania następuje nagrzanie do wysokiej temperatury materiału w miejscu ułożenia spoiny. Stopień nagrzania materiału w strefie spawania zależy od metody spawania i grubości spoin. Rozkład temperatury w obszarze spawania zależy od wielu czynników, z których najważniejszymi są: szybkość spawania i grubość materiału łączonych części. Na szerokości nagrzania materiału do temperatury powyżej 600°C stal traci niemal całkowicie własności sprężyste (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wielkość obszaru nagrzania do tej temperatury decyduje o wielkości naprężeń własnych i wielkości deformacji spawanego elementu.
Wobec tego, że strefa uplastyczniona materiału w części przylegającej do spoiny nie jest wyizolowana ze spawanego zespołu konstrukcji i znajduje się w sztywnym połączeniu z częścią nienagrzaną, powstają w tej strefie odkształcenia plastyczne. Po ostygnięciu i wyrównaniu się temperatury część odkształceń plastycznych trwałych pozostaje w materiale, wywołując naprężenia własne (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W pracach warsztatowych podstawowym zagadnieniem w cyklu produkcyjnym jest odkształcenie się spawanej konstrukcji pod wpływem naprężeń własnych. W większości przypadków odkształcenia spawalnicze znacznie przekraczają wielkości dopuszczalne ze względów wytrzymałościowych i ze względu na warunki eksploatacji konstrukcji. Głównym zagadnieniem przy ustalaniu technologii wykonania elementu konstrukcji spawanej jest przyjęcie takiej metody spawania i takich sposobów prowadzenia prac spawalniczych, przy których powstają najmniejsze odkształcenia lub też możliwe będzie ich opanowanie. Naprawianie odkształconej konstrukcji i usuwanie powstałych odchyłek wymiarów jest nadzwyczaj pracochłonne i nie zawsze możliwe (uprawnienia budowlane).

Ułożenie spoiny na elemencie konstrukcji stalowej wywołuje trzy rodzaje odkształceń: poprzeczne do osi spoiny, wzdłużne, powstałe ze skrócenia się strefy spawania, oraz wygięcie elementu wskutek mimośrodowego działania naprężeń wzdłużnych w strefie spoiny w stosunku do środka ciężkości przekroju spawanego.

Wielkość odkształceń

Wielkość odkształceń zależy od stopnia nagrzania materiału, czyli od stosunku grubości spoin do sztywności spawanego przekroju. Przebieg odkształceń w procesie spawania jest złożony, gdyż spoiny są wykonywane kolejno i przy większej ich ilości - stopniowo (program egzamin ustny). W miarę postępu spawania i przyłączania do przekroju coraz więcej części, zmienia się sztywność elementu. Wobec tego zmienia się położenie środka ciężkości przekroju poprzecznego elementu (dla pojedynczych części osie: aą- xx i x2-x2), dla elementu zespawanego oś x~x i stosownie do tego zmienia się również wielkość mimośrodów. Tym samym w procesie spawania zachodzi zmiana wielkości działających sił oraz wielkości i rodzaju odkształceń (opinie o programie).

Po ostygnięciu spawanej konstrukcji następuje stabilizacja naprężeń własnych spawalniczych i ustalenie się ostatecznych odkształceń (patrz również str. 184)-
O poprawności technologicznej rozwiązań konstrukcyjnych decyduje przede wszystkim możliwość opanowania odkształceń spawalniczych. W pracach warsztatowych, w celu opanowania tych odkształceń, stosuje się naddatki materiału na skurcz oraz odkształcenia wstępne (segregator aktów prawnych).

Najłatwiej jest ustalić wielkość skurczu podłużnego, gdy spoiny zostały rozmieszczone symetrycznie i wykonane w kolejności z zachowaniem symetrii w stosunku do środka ciężkości przekroju. W takich przypadkach wartość jednostkowego skurczu zależy od stosunku pola przekroju spoin do pola przekroju spawanego elementu. Zakładając parametry spawania, oblicza się wartość skrócenia elementu po spawaniu i o nią zwiększa się długość nominalną elementu (promocja 3 w 1). W przypadkach bardziej złożonych wpływów spawania przyjmuje się dla długości elementu większe naddatki i po spawaniu element obcina się na ścisły wymiar.