Напряжения и деформации при сварке, меры борьбы с ними.

Термические воздействия, которым подвергаются свариваемые соединения, приводят к образованию напряжений в узлах кристаллической решетки и даже к определенным деформациям.

Напряжения и деформации могут быть как собственными, существующими в кристаллической решетке без приложения внешних сил, так и внешними, возникающими под действием приложенных нагрузок. Собственные напряжения и деформации могут быть временными, то есть

существовать только в процессе термического воздействия, и остаточными, устойчиво сохраняющимися после прекращения сварки. Если деформация после прекращения сварки исчезает, то ее называют упругой. Деформация, полностью или частично оставшаяся после прекращения прикладывания сил, называется пластической. Если деформации меняют размеры изделия или искажают его геометрию, то их называют общими. Общие деформации обычно проявляются в небольших по размерам деталях, когда термическое воздействие охватывает значительную часть их объема. В крупногабаритных деталях, когда термическое влияние сварочного процесса распространяется на относительно небольшие зоны, могут возникать местные деформации, проявляющиеся в виде выпучен, хлопунов и других местных искажений. Причинами образования собственных напряжений и деформаций сварных соединений является неравномерное распределение температурных воздействий и охлаждения. Кроме того, деформации могут вызываться механическим вмешательством в процессе правки сварных узлов, сборки и монтажа конструкций. Снижение сварочных напряжений и деформаций выполняют несколькими методами. Различают термические, механические и термомеханические методы снижения сварочных деформаций. К термическим методам относят отпуск после сварки и предварительный нагрев в процессе сварки. [28].

Под механическими методами понимают обработку (проковку, прокатку, вибрацию, приложение местных нагрузок, ультразвуковое воздействие и т.д.) сваренных деталей, позволяющую снизить остаточные напряжения в кристаллической решетке. Самым эффективным методом является прокатка металла, но для этого требуется специальное оборудование. Поэтому прокатку выполняют только в условиях крупных производственных подразделений. Наиболее доступным и простым методом является проковка. Для этого горячий шов подвергают ударной обработке,

снимая остаточные напряжения. Под приложением местных нагрузок понимают изгиб, кручение и т.д. в направлении, противоположном остаточным деформациям. Вызванные местными нагрузками деформации сварочного соединения накладываются на остаточные деформации, полученные при сварке, снижая их величину. Термомеханические методы предусматривают одновременно термическую и механическую обработку свариваемых конструкций и позволяют добиться максимального эффекта. Этими методами не ограничиваются возможности борьбы с остаточными напряжениями и деформациями. Снизить вероятность появления этих вредных явлений помогают рациональные приемы проведения сварочных работ, суть которых заключается в правильном проектировании и конструировании сварного изделия, уменьшении количества наплавленного металла, снижении вносимого в зону шва тепла за счет уменьшения сварных швов и сечений.

Выбор режимов автоматической сварки под слоем флюсавключает в себя следующие параметры: силу сварочного тока - Icв; диаметр электродной проволоки – d_э напряжение дуги - U_д; род тока и полярность; скорость сварки - V_cв; скорость подачи электродной проволоки - V_пп; вылет электрода - L

Рекомендуемые режимы автоматической многопроходной сварки стыковых швов приведены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7 - Рекомендуемые режимы автоматической двухсторонней сварки стыковых швов под флюсом АН-348А

g, мм	Порядковый номер слоя	dэ, мм	Jсв, А	UД, В	Vcв,м/ч
			800-900	42-44	50-60
Последующее		800-1000	44-46	45-55
Облицовочный		750-900	46-48	40-45

Таблица 8 - Рекомендуемые режимы сварки автоматической односторонней сварки стыковых швов под флюсом АН-348А

g, мм	Порядковый номер слоя	dэ, мм	Jсв, А	UД, В	Vcв,м/ч
			750-850	44-46	45-55
2-5	800-900	46-48	40-45

При сварке разрешается наложение заполняющих (первого, второго и т.д.) и облицовочного слоев шва параллельными (с перекрытием) проходами рисунок 5. В этом случае напряжение горения дуги снижают на 2-4 В и скорость сварки увеличивают не менее чем на 20 %.

Рисунок 5 Рекомендуемая схема наложения швов при односторонней автоматической сварке под флюсом параллельными проходами.

1-8 - порядковые номера слоев

Дата добавления: 2015-11-14