Мероприятия по уменьшению напряжении и деформаций при сварке Ю.А.Дементьев Краевое государственное образовательное учреждение начального профессионального образования «Профессиональное училище 46»

Правильным выбором конструкции сварного изделия, рациональным расположением сварных швов и введением соответствующих технологических приемов сборки и сварки изделий можно значительно уменьшить величину собственных напряжений и деформаций изделия, возникающих при сварке, сделав их неопасными для прочности сварной конструкции в целом.

Для уменьшения деформаций и напряжений желательно: 1. Применение для сварных конструкций таких марок основного металла электродов, которые не склонны к закалке при остывании на воздухе и дают достаточно пластичный (неxpyпкий) металл шва. 2.Отсутствие в конструкции, особенно работающей при ударах и вибрациях, скоплений большого количества сварных швов и их пересечений друг с другом, а также коротких швов замкнутого контура, так как в этих местах неизбежна концентрация собственных напряжений.

3.Отсутствие коротких замкнутых швов. 4.Ограниченное использование накладок, косынок; симметричное расположение ребер жесткости в, конструкциях. 5.Преимущественное применение стыковых швов, обладающих малой жесткостью и дающих наименьшую концентрацию напряжений. 6.Секционное изготовление конструкций с последующей сваркой уже готовых узлов, а также использование в них штампованных и литых деталей для узлов сложной конфигурации. Этот способ уменьшает неблагоприятное влияние жестких связей между отдельными деталями, образуемых сварными швами.

7.Преимущественное применение швов с глубоким проплавлением, а также методов полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, дающих большую скорость сварки, требующих малых зазоров между листами при сварке и обусловливающих более равномерное остывание шва 8. Использование сборочно-сварочных приспособлений и кондукторов, способствующих получению заданной точности сборки, швов равномерного сечения и нужной последовательности сварки

9. Правильный выбор теплового режима нагрева основного металла при сварке Температура подогрева определяется свойствами металла и составляет: для стали до °, чугуна до °, алюминия до °, бронзы до °. Низкотемпературный подогрев до ° применяется в случае сварки стали при низких окружающих температурах.

10. Применение правильной последовательности наложения швов. Последовательность наложения швов должна быть такой, чтобы свариваемые детали, например листы, всегда находились в свободном состоянии. При сварке нескольких листов продольными и поперечными швами сначала нужно сварить все поперечные швы, соединяющие отдельные листы в полосы. После этого можно сваривать продольные швы, соединяющие эти полосы между собой.

11. Применение многослойной сварки швов больших толщин (свыше 2025 мм) при использовании дуговой сварки. В этих случаях швы накладывают «горкой» (рис. 51, а) или «каскадом» (рис. 51,б). При сварке горкой первый слой шва имеет небольшую длину порядка мм. Второй слой перекрывает первый и имеет длину в два раза большую. Третий слой длиннее второго на мм и т. д.

12. Применение легкой проковки шва ударами молотка. Она используется обычно для многослойных швов, так как при этом могут образоваться мелкие трещины, которые при многослойных швах завариваются наложением последующих слоев. Последний слой проковке не подвергается.

13. Введение обратно- ступенчатого порядка наложения швов с целью уменьшения коробления свариваемых деталей. Чем короче шов, тем меньшую деформацию получает изделие. Длинные швы делят на участки длиной мм с таким расчетом, чтобы каждый участок мог быть сварен одним электродом или целым числом электродов.

14. Применение уравновешивания деформаций. В этом случае порядок наложения швов выбирают такой, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные тем, которые получились при наложении предыдущего шва.

15.Использование обратных деформаций. Этот способ заключается в искусственном придании детали перед сваркой деформации, обратной той, которую она должна получить при сварке.

16.Применение искусственного охлаждения детали в процессе сварки, что уменьшает зону нагрева металла и деформацию изделия. Для охлаждения изделие погружают в воду, оставляя на поверхности только место сварки, или кладут под шов толстую подкладку из красной меди, которая вследствие своей высокой теплопроводности хорошо отводит тепло.

17. Применение отжига после сварки. Отжиг является средством, полностью устраняющим внутренние напряжения в изделии, возникающие в нем при сварке. 18. Применение холодной или горячей правки изделий после сварки. Для устранения остаточных напряжений после холодной или горячей правки, если это требуется по условиям работы конструкции, производят отжиг сварного изделия.