МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ
ДЕФОРМАЦИЙ
|
Конструктивные
мероприятия, выполняемые до сварки
|
Рис. 44С. Конструктивные мероприятия по уменьшению
остаточных деформаций
|
В процессе конструирования сварных изделий необходимо стремиться:
- к уменьшению общего количества наплавляемого электродного и
расплавляемого основного металлов;
- к снижению тепловложения при сварке в результате уменьшения сечений
сварных швов, их длины и количества в сварной конструкции;
Кроме того, следует:
- не допускать в конструкциях чрезмерных скоплений и пересечений
сварных швов (рис. 44С, а);
- избегать назначения сварных швов в местах, претерпевших
предварительную пластическую деформацию (рис. 44С, б);
- использовать симметричное расположение сварных швов относительно
общего центра тяжести изделия с целью взаимного уравновешивания возникающих
изгибающих моментов;
- рационально выбирать тип сварных соединений, отдавая преимущество
стыковым соединениям, как наиболее прочным.
|
Рис. 45С. Конструктивные мероприятия по уменьшению
угловых деформаций.
|
При проектировании сварной конструкции необходимо предусматривать
конструктивные элементы, снижающие угловые деформации. Угловые
деформации могу быть снижены:
- уменьшением
сечения шва в результате замены V-образной разделки (рис. 45С, а) на U - образную (рис. 45С, б);
- симметричным
размещением направленного металла относительно центра тяжести сечения шва в
результате замены V-образной разделки (рис. 45С, а) на Х - образную (рис.
45С, в)
- применением
ребер жесткости (рис. 45С, г)
|
Технологические
мероприятия, выполняемые до сварки
На стадии
разработки технологии целесообразно предусматривать размеры и форму заготовок
с учетом величины возникающих при сварке деформаций.
|
1.
Деформаций в плоскости сварного соединения (продольная и поперечная
деформации сварного соединения)
|
Рис. 46С. Технологические мероприятия по уменьшению
влияния продольной и поперечной деформаций на размеры сварного соединения
|
Влияние
деформаций поперечной (Dп) и продольной (Dпр) усадок на размеры сварного соединения можно уменьшить
увеличением размеров заготовок под сварку на величину предполагаемой
деформации (рис. 46С).
|
2.
Деформации вне плоскости сварного соединения
|
Для уменьшения
деформаций вне плоскости сварного соединения применяется способ обратных
деформаций. Сущность этого способа заключается в том, что детали перед
сваркой располагаются так, чтобы после сварки они приняли требуемое взаимное
расположение.
|
2.1.
Уменьшение угловых деформаций
|
Рис. 47С. Уменьшение угловых деформаций
|
Угловая
деформация может быть снижена предварительным обратным угловым изгибом α
заготовок перед сваркой (рис. 47С) .
|
2.2.
Уменьшение деформаций изгиба
|
Рис. 48С.
Уменьшение деформаций изгиба
1 – свариваемые
заготовки; 2 – сварной шов; 3 – источник теплоты; Рппр – усилие
предварительного прогиба
|
Деформация изгиба
может быть снижена в результате предварительного обратного изгиба заготовок
перед сваркой усилием Рппр (усилие предварительного прогиба) (рис. 48С).
|
Технологические
мероприятия, выполняемые в процессе сварки
|
1.
Обратноступенчатый способ сварки
|
Рис. 49С. Уменьшение поперечной и продольной усадки
сварного соединения 1…6 – последовательность укладки валиков в процессе
сварки стыкового соединения
|
Деформации
поперечной и продольной усадок можно уменьшить в результате назначения
рациональной последовательности укладки сварных швов (сварка
обратноступенчатым способом). Сущность сварки обратно-ступенчатым способом
заключается в том, что весь шов разбивается на короткие участки, длиной от
100 до 300мм и сварка этих участков выполняется в обратных направлениях с
таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом
предыдущего (рис. 49С). В некоторых случаях при определении длины участка за
основу принимают такую длину, которую можно заварить одним электродом. В этом
случае переход от участка к участку можно совместить со сменой электрода.
Деформация
изделия в данном случае получается значительно меньше, т.к. деформации
коротких швов не в состоянии вызывать значительную деформацию всего изделия.
Кроме того, при этом способе обеспечивается более равномерное распределение
теплоты вдоль сварного шва, чем при непрерывной сварке, что приводит к
снижению уровня собственных напряжений.
|
2.
Жесткое закрепление свариваемых заготовок
|
Рис. 50С.
Уменьшение угловых деформаций
Рпр – усилие
прижима свариваемых заготовок
|
Угловая
деформация может быть снижена жестким закреплением заготовок при сварке с
усилием Рпр (усилие прижима) (рис. 50С).
Заготовки
закрепляются в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых
производят сварку. Сварное соединение извлекается из кондуктора только после
полного охлаждения. Однако при этом способе могут возникнуть внутренние
напряжения, для снятия которых сваренный узел подвергают последующей
термообработке.
|
3.
Способ уравновешивания деформаций
Для уменьшения
деформаций применяют также способ уравновешивания деформаций, при котором
имеет значение очередность наложения швов. Очередность наложения выбирают
такой, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные деформациям,
полученным при наложении предыдущего шва
|
3.1.
Уменьшение угловых деформаций
|
Рис. 51С. Уменьшение угловых
деформаций 1…8 -
последовательность укладки валиков в процессе сварки стыковых швов
|
Угловая
деформация при многопроходной сварке (рис. 51С, а) может быть снижена в
результате последовательного перехода при сварке отдельных валиков с одной
стороны сечения на другую. После сварки валика №1 в результате поперечной
усадки сварного шва возникает угловая деформация α1 (рис. 51С, б).
После сварки валика №2 возникает обратная деформация, частично компенсирующая
угловую деформацию от сварки первого валика и т.д.
|
3.2.
Уменьшение деформаций изгиба
|
Рис. 52С. Уменьшение деформаций
изгиба
ЦТ – центр тяжести сварного изделия; 1…4 -
рациональная последовательность укладки швов в процессе сварки двутавровой
балки угловыми швами.
При сварке
пространственных конструкций необходима рациональная последовательность
укладки швов относительно центра тяжести сварного изделия, что снижает
деформации изгиба.
После сварки шва
№1 (Рис. 52С, а) в результате его продольной усадки возникает прогиб балки
f1 (рис. 52С, б). После сварки шва №2 возникает
обратная деформация, частично компенсирующая деформацию изгиба от сварки
первого шва и т.д. В результате двутавровая балка после сварки будет иметь
наименьшую деформацию изгиба.
|
|
|
|
|
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.