Меры борьбы с деформациями

Категория:
Сварочные работы


Меры борьбы с деформациями

Рациональное конструирование сварных соединений. При конструировании изделия нужно по возможности уменьшать объем наплавленного металла, не допускать пересечений большого количества швов, размещать швы вне зон максимальных напряжений, располагая их симметрично, и т. д.

Технология сборки и сварки. При сборке конструкций следует избегать прихваток, создающих жесткое закрепление деталей. Лучше применять сборочные приспособления, обеспечивающие некоторую степень свободы при усадке металла.

Особое внимание необходимо обращать на последовательность наложения швов и направление процесса сварки. Конструкции надо сваривать так, чтобы замыкающие швы, создающие жесткий контур, заваривались в последнюю очередь, а сварка листов велась от их середины к краям.

Рис. 1. Уравновешивание деформаций при сварке двутавровых балок.

Последовательность сварки такова:
— при сварке полотнищ из отдельных листов в первую очередь выполняются швы отдельных поясов, а затем сваривают пояса между собой;
— при сварке двутаровых балок сначала следует сваривать стыковые соединения стенок и полок, а затем угловые поясные швы;
— при сварке цилиндрических сосудов прежде всего надо сваривать продольные швы обечаек, затем обечайки между собой;
— при сварке многослойных швов рекомендуется каждый последующий слой сваривать в направлении, обратном направлению сварки предыдущего слоя.

Уравновешивание деформаций. Этот способ может быть применен при симметричном расположении швов. Причем деформации, полученные ири наложении швов с одной стороны оси симметрии, уравновешиваются швами, расположенными с другой стороны. На Рис. 8 цифрами показана последовательность наложения швов при сварке двутавровой балки.

Обратные деформации. В этом случае при сборке предварительно создаются деформации, обратные деформациям, ожидаемым после сварки.

Жесткое закрепление деталей при сварке. Детали закрепляют в приспособлениях, обладающих достаточной жесткостью. В результате сварки в таких приспособлениях деформации будут значительно уменьшены. Однако следует учитывать, что при этом увеличиваются внутренние напряжения в конструкции.

Рис. 2. Примеры термической правки:
а — тавровой балки, б — двутавровой балки; 1 — участки нагрева, 2 — полоса нагрева;

Способы уменьшения напряжений. Основными мероприятиями, уменьшающими внутренние напряжения в швах, являются: послойная проковка швов, предварительный или сопутствующий подогрев изделий, термическая обработка после сварки.

Проковка рекомендуется при многослойной сварке деталей большой толщины, причем во избежание появления трещин и надрывов первый и последний слой не проковываются. Швы, склонные к закалке, проковывать не следует. Проковку можно заменить пластической деформацией шва стыкового соединения, прокатывая его в вальцах. Этот способ пригоден для небольших толщин металла.

Предварительный или сопутствующий подогрев изделий применяют при сварке сталей, склонных к закалке и образованию трещин. Температуру подогрева 100—600 °С выбирают в зависимости от марки стали и жесткости конструкции. Подогревают изделия индукторами (с использованием токов промышленной или высокой частоты), многопламенными горелками и другими источниками нагрева.

Термическая обработка после сварки необходима для снятия внутренних напряжений. В большинстве случаев применяют низкотемпературный отпуск стали при температуре 600—650 °С. После нагрева изделие выдерживают при этой температуре (из расчета 2—3 мин на 1 мм толщины

металла) и медленно охлаждают вместе с печью. Структурных изменений металла при этом не происходит.

Правка деформированных сварных конструкций. Несмотря на применяемые меры по борьбе с деформациями и напряжениями, иногда необходима последующая правка сварных конструкций. Эта правка может быть механической и термической.

Механическая правка осуществляется приложением ударной или статической нагрузки при холодном или нагретом состоянии металла. Для этой цели применяют различные прессы, правильные вальцы, молоты и т. д.

Термическая правка основана на принципе уравновешивания деформаций и состоит в искусственном создании в конструкции внутренних напряжений, которые компенсируют первоначальные напряжения, вызвавшие деформацию.

Техника правки состоит в быстром нагреве поверхности металла с последующим его охлаждением (при этом нагретый участок металла сокращается в размерах). Нагревать всегда нужно ту поверхность, сжатие которой придает изделию правильную форму.

Наиболее часто в качестве источников тепла для нагрева применяют газовые горелки.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум