1. Собственные напряжения при сварке, механизм их образования.
В конструкциях, нагруженных внешними силами, возникают напряжения. Поскольку эти напряжения вызваны эксплуатационными нагрузками, их называют рабочими напряжениями. Кроме того, могут возникать напряжения, которые не связаны с действием внешних сил. Они называются собственными или остаточными. Различают собственные напряжения 1,2 и 3 родов. Напряжения 1 рода уравновешиваются в относительно больших объемах материала, охватывающих нескольно зерен. 2 и 3 рода действуют в очень малых пределах (отдельные зерна). Собственные напряжения возникают вследствие неравномерных остаточных деформаций, которые называют источниками напряжений. Напряжения также вызываются структурными превращениями, пластическим деформированием, изменением материальных связей, локальным расплавлением. Общую оценку степени влияния перечисленных причин дать нельзя. Это влияние зависит от материала процесса сварки, изменения t, в которых находится шов в данный момент сварки.
Борьба: мероприятия, которые реализуются до сварки; в процессе , после сварки. До сварки: реализуются на стадии разработки проекта сварной конструкции: сварка конструкции должна иметь минимальный объем наплавленного металла, стыковые швы по возможности должны выполняться без разделки кромок; не рекомендуется располагать швы близко друг от друга; подогрев детали перед сваркой, ведущее к более равномерному распределениюt, а также способствует снижению собственных напряжений.Во время сварки: рациональная последовательность наложения сварных швов; сварку целесообразно вести в специальных приспособлениях, обеспечивающих жесткое закрепление свариваемых деталей; в некоторых случаях осуществляют охлаждение зоны сварки ( только для низкоуглеродистых незакаливающихся сталей).После сварки: правка сварной конструкции. Механическая (местная и общая, производится на правильных машинах, прессах или вручную, менее желательна, чем термич.) и термическая правка (общий или местный нагрев конструкции.
2. Электрошлаковая сварка
Билет 13.
1.сталь 10ХСНД – низкоуглеродистая среднелегированная сталь. Обладает хорошей свариваемостью и повышенными механическими свойствами. Есть малая вероятность возникновения трещин в процессе сварки из-за ликвации металла шва, что можно преодолеть повышением погонной энергии дуги, способствующий перемешиванию ванны. Холодные трещины маловероятны. Соединения из этой стали к хрупкому разрушению несклонны. Сталь применяется для ответственных несущих конструкций. Основная особенность технологии сварки – необходимость выбора сварочного материала, сходного по химсоставу к основному шву.
2.исходя из формы изделия, а так же малой протяженности сварного шва и несерийности производства можно сделать выводы, что оптимальным способом сварки является ручная дуговая сварка покрытым электродом марки ЦЛ-17 типа Э58Х7М2Н
3.требуемый
катет сварного шва:
N-срезающее усилие, Н (42∙103); τ – предельно допустимое напряжение,МПа (220)
L=Lл+Lфл= 40+20 =60∙10-3– суммарная длина сварных швов,м
5мм – минимальное значение катета шва, в конструкции максимально возможное 4мм – условие прочности не выполняется
4. сварочный ток: d– диаметр электрода, мм (4);I– допускаемая плотность тока,(11);
Напряжение на дуге: U= 20 + 0,04Icd =20+0,04∙140 = 26В
Для сварки стали 10ХСНД нужна падающая характеристика и прямая полярность постоянного тока, что обеспечивается выпрямителем ВД-301
5.базирование проводится на 6 точках. Для нижней пластины 3 точки дает опорная поверхность, 2 точки палец одного паза, 1 точка – палец второго паза. Для верхней пластины 2 точки – это нижняя пластина, 1 точка – это опорная поверхность, 2 точки боковой упор и 1 точка –торцовый упор. прижатие проводится эксцентрическим прижимом.
Приспособление: стол сборочный с двумя кольцами с межосевым расстоянием р-р 140мм.
6.резка лиса на гильотинных ножницах, фрезеровка пазов и гибка меньше 90°, сборка в приспособлении, сварка последовательная. Контроль визуальный.