Способы уменьшения сварочных напряжений и пластических деформаций в металле

Для уменьшения сварочных напряжений и деформаций при­меняют различные конструкторские и технологические способы.

Предварительный и сопутствующий подогревы при сварке. При местном подогреве нагревают участок шириной не менее 40...50 мм с каждой стороны от края шва. Подогрев, осуществляе­мый газовым пламенем, косвенной электрической дугой и др ги­мн способами, снижает предел текучести металла околошс. ной зоны и уменьшает остаточные напряжения. Температуры С) предварительного подогрева различных металлов указаны;же.

Сталь.......................................... 400... 600

Чугун.............................................. 500... 800

Алюминий..................................... 200...270

Рис. 14.2. Виды сварочных деформаций: А, б — линейные, в, г — угловые, (г — «грибовидность> балки, д — «серповндность» балки);; — сварной шов, 2, 3 — формы изделия до н после сварки, 4.>.7 — последовательность наложения швов; F— стрела прогиба

9)

Бронза........................... 300...400

■

Выполнение соединении обратноступенчатыми швами. Этот

Способ заключается в том, что весь шов разбивают на отдельные ступени и наложение каждой ступени осуществляют в направле­нии, обратном общему направлению сварки (рис.

Правильная последовательность наложения швов.

При изго­товлении сварных конструкций из листового материала (рис. 14 4, а, б) происходит перемещение незакрепленных частей заго­товок, являющееся причиной образования больших и неравномер­ных зазоров. Секционная сварка отдельных частей допускает их свободную линейную деформацию, которая не влияет на сборку этих частей в готовое изделие.

^Принудительное охлаждение в процессе сварки осуществля­ют с целью уменьшения зоны нагрева путем интенсивного отвода теплоты Для охлаждения используют воду, в которую помеща - Ют свариваемые заготовки, оставляя на воздухе только участки, подлежащие сварке. Более рационально применять массивные подкладки и прижимы из меди и сплавов на ее основе, обладаю щие высокой теплопроводностью.

Проковка металла. Такая обработка ведет к локальной плас

Тической деформации в,4 растянутых слоях метал,

Ла (деформации удлине. ния), способствуя тем самым снижению общего уровня напряжений и де. формаций. Проковку мо. жно выполнять МОЛОТ, ком массой 0,5...1.5 кг по горячему металлу (ера - зу же после сварки) или после его остывания. Проковка стали в темпе­ратурном интервале 200... і...450 °С не рекомендует­ся из-за возможности образования трещин

Б)

"'2

Рис 14.4. Последовательность (1......12) наложения швов при сварке днища резервуара (а) и листового настила (б)

Рис 14.5. Расположение зон нагрева:

Сварной шов, 2 — зоны растяжения, 3 — зоны нггрева

Наиболее широко проковку швов применя­ют при ручной сварке покрытыми электродами. Рекомендуется выпол­нять швы длиной 150......200 мм и проковывать их сразу же после сварки. При многослой­ной сварке корневой и декоративный швы та­кой обработке не подвер­гают. Промежуточные слои проковывают сразу же после их наложения, Неравномерный на­грев широко используют для перераспределения остаточных напряж зний, Нагрев металла обл гча - ет пластические де op - мации и ведет к сниже­нию уровня напряж ний (рис. 14 5). Рекомендує-
gtte Для нагрева различных металлов температуры указаны в „ачале данного параграфа.

)Кесткое закрепление заготовок. Заготовки, подлежащие свар­ив закрепляют на фундаменте, плите или в приспособлении с по - цошью струбцин, прижимов и др. Жесткое закрепление заготовки препятствует перемещению ее элементов в процессе нагрева и охлаждения, что приводит к более интенсивным деформациям в уеталле и, как следствие, к меньшим остаточным деформациям. После сварки и полного охлаждения изделия зажимные приспо­собления удаляют.