Виникнення напружень і деформацій при зварюванні

Зварка, як і інші процеси опрацювання металу викликає виникнення у виробах власних напружень. В залежності від причин їх класифікують: теплові, які утворюються внаслідок нерівномірного розподілу температури при зварці; структурні, що виявляються внаслідок структурних перетворень.

В залежності від часу їх існування поділяють на тимчасові та остаточні. Комплекс заходів по боротьбі з деформаціями можна розділити на дві групи: ті, що запобігають можливості виникнення деформацій та напруг (жорстке закріплення виробу, інтенсивне охолодження в процесі зварки, зменшення кількості зварних швів); ті, що забезпечують виправлення деформацій.

Основні конструктивні заходи зі зменшення деформації і напруженя при зварюванні

Величина і характер зварювальних напруг і деформацій визначаються низкою технологічних і конструктивних факторів. Розглянемо вплив деяких з них.

Вид та спосіб зварювання. Значний вплив на величину зварювальних деформацій надає ступінь концентрації теплоти. Її висока концентрація сприяє звуженню зони, що піддається пластичних деформацій, та зменшення деформацій всієї конструкції.

Величину залишкових деформацій можна знизити, замінивши ручне дугове зварювання покритими електродами автоматичним або напівавтоматичним зварюванням у вуглекислому газі, аргоні або порошковим дротом.

Вплив форми шва. Величина і характер залишкових зварювальних деформацій помітно залежать від форми шва. За інших рівних умовах Х-подібна підготовка кромок завдяки симетричному розташуванню швів відносно нейтральної осі викликає меншу кутову деформацію, ніж V-образна. З метою зменшення деформацій у деяких випадках доцільно застосовувати двосторонню зварювання. При зварюванні під флюсом менші деформації відбуваються у з'єднаннях без скосу крайок. Ефективний захід зниження деформацій - зменшення перетину шва.

 

Режим зварювання. Величина і характер зварювальних напружень і залишкових деформацій перебувають у прямій залежності від погонною енергії зварювання, яка визначається обраним режимом зварювання. Зі зменшенням погонною енергії деформації знижуються.

Порядок зварювання та закріплення деталей, що зварюються. На величину виникають при зварюванні залишкових деформацій і напруг істотно впливає порядок накладення зварних швів по довжині з'єднання і його перетину. Найбільші залишкові деформації відзначені при зварюванні на прохід, тобто при виконанні швів від початку до кінця без перерв. У разі ручного зварювання для зменшення величини деформації доцільно виконувати шви від середини листів до країв. Цю схему застосовують при виконанні зварювання двома зварниками.

Різко зменшує величину напружень і деформацій так звана обратноступенчатая зварювання, коли шов зварюють ділянками таким чином, щоб до початку зварювання подальшого ділянки температура попереднього була не вище заданого значення, наприклад при зварюванні сталей - не вище 200 ... 300 ° С. Для одностороннього зварювання ця умова забезпечується, якщо довжина ступеня дорівнює ділянці, звареного одним електродом (при перетині шва, рівному 1 ... 2 перерізу стрижня електрода). Зменшення деформацій і напруг при обратноступенчатой ​​зварюванні пов'язано з тим, що її виконують по розширеному зазору. При охолодженні одночасно зі зменшенням ширини шва зменшується і розширений зазор, що сприяє зниженню реактивних напружень і деформацій.

Для зменшення величини залишкових напруг і деформації ту при зварюванні багатопрохідних швів застосовують каскадний метод зварювання. Істотний вплив на величину напружень і залишкових деформацій надають довжина і напрям зварювання окремих швів.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: