
- •Министерство образования, науки,
- •Лабораторная работа №13.
- •2. 2. Особенности физического процесса возникновения напряжений и деформаций при сварке
- •2. 3. Механизм возникновения структурных напряжений.
- •2.4. Характерные деформации сварных конструкций.
- •В стержне с жестко закрепленными концами
- •А б
- •А – выпучивание листов; б – волнистость пояса сварной тавровой балки.
- •2.5. Влияние остаточных сварочных напряжений
- •2.6. Влияние остаточных деформаций на качество сварных конструкций.
- •2.7. Методы предотвращения, снижения и устранения сварочных напряжений и деформаций
- •При конструировании сварного изделия необходимо соблюдать следующее:
- •Мероприятия, применяемые до сварки:
- •Технологические операции правки конструкции после сварки.
- •2.8. Зона термического влияния сварного шва
- •3. Объект изучения.
- •4. Программа и методика выполнения работы
- •5. Приборное оснащение и образцы
- •Список рекомендуемой литературы
Мероприятия, применяемые до сварки:
При разработке технологии изготовления и сварки конструкции технолог составляет технологическую карту, в которой назначает:
– последовательность сварки швов, например, 1-й; 3-й; 8-й; 2-й; 9-й; 2-й, чтобы до окончательной сварки придать конструкции максимальную жесткость;
– такой режим сварки, чтобы зона разогрева деталей была минимальной;
– предварительное расположение до сварки заготовок под углом, обратным тому, который образуется после сварки, т.е. предварительная компенсация угловых деформаций;
– сборку листов с переменным зазором по длине для компенсации деформаций в плоскости свариваемых элементов;
– раскрой заготовок, например стенки тавра с начальной кривизной, которая выправится в прямую после сварки;
– применение способа обратных деформаций, т.е. предварительной пластической деформацией заготовок перед сваркой создают перемещения, противоположные ожидаемым при сварке; например, изгибают полки тавра вверх, чтобы уменьшить или предупредить появление грибовидности после наложения продольных швов снизу;
– увеличенные размеры заготовок для компенсации их укорочения от продольной и поперечной усадки;
– создание напряжений растяжения в зоне шва изгибом или растяжением заготовки в приспособлении, так, чтобы при сварке по растянутому металлу возникли меньшие напряжения сжатия;
– подогрев заготовок с целью их удлинения перед сваркой на прихватках;
– применение приспособлений для сборки и закрепления свариваемых заготовок;
– выполнение швов большой протяжности обратноступенчатым способом сварки с предварительной прихваткой заготовок, при котором, шов делится на участки длиной 150...200 мм и сварку ведут отдельными участками;
– применение рациональной последовательности сборочно-сварочных операций, при которой конструкцию разделяют на отдельные узлы, которые могут быть по отдельности сварены и легко выправлены, а затем сварены между собой с минимальными отклонениями; сбоку и сварку конструкции целесообразно вести от наиболее жестких элементов к менее жестким;
– применение электродов, образующих пластичный наплавленный металл шва.
Мероприятия, применяемые в процессе сварки:
До сварки изделия мастер проверяет качество раскроя и подготовку заготовок к сварке. В процессе выполнения сварочных работ он следит за соблюдением требований технологической карты, а именно:
– при сборке и сварке максимально использовать сборочные и фиксирующие приспособления, чтобы по-возможности исключать менее надежное скрепление заготовок прихватками;
– сварку металла толщиной свыше 20 мм выполнять многослойными швами, охлаждая предыдущий шов до температуры менее 100°С с последующей тщательной очисткой его от шлака, только после этого наваривать следующий слой металла шва;
– выполнять проковку остывающих швов; при многослойных швах последний шов проковывать не рекомендуется во избежание появления трещин;
– соблюдать правильную последовательность наложения швов: при длине шва до 300мм можно варить «напроход», при длине до 600 мм – от средины шва – к его концам, при большей длине – варить участками, так как в ином случае появляются поперечные напряжения. Соблюдение требуемой последовательности сварки швов обеспечивает минимальные суммарные напряжения. Например, в двутавровой балке с полками различной ширины сначала после прихватки выполняют оба продольных шва, соединяющих широкую полку с вертикальной стенкой, а уже затем - продольные швы, соединяющие узкую полку с той же стенкой. При сварке листовых конструкций сначала выполняют поперечные швы отдельных поясов, а затем сваривают пояса между собой.