Сварка монтажных стыков
Как отмечалось выше, при стыковании на монтаже двух секций конструкции условия для выполнения сварки являются наиболее тяжелыми. Выполнение сварки всего сечения одновременно— совершенно невозможно, а поэтому после наложения части швов остальные будут накладываться в условиях закрепления обеих свариваемых секций.
Так, например, при сварке монтажного стыка двутавровой балки укорочение первого из свариваемых листов еще может произойти за счет сближения обеих секций и уменьшения зазора между остальными листами, но при наложении последующих швов такого сближения свариваемых секций произойти
уже не может, так как они оказываются распертыми первым листом. Поэтому, если при выполнении сварки не принимаются специальные меры борьбы с деформациями и напряжениями, необходимо первыми заваривать стыковые швы тех элементов сечения, которые дают наибольшую усадку (наиболее толстые швы), с тем, чтобы напряжения, вызванные сваркой последних стыковых швов в закрепленном положении, были наименьшими. Для предотвращения появления в конструкции напряжений лучше применить выгиб свариваемых листов. Например, если первым сварить стык стенки (рис. 216), то при сварке стыка поясов последние необходимо выгнуть, как было указано в § 63. Для возможности осуществления выгиба необходимо, чтобы
Рис. 216. Сварка монтажного стыка двутавровой балки. |
поясные швы были недоварены на некоторую длину. После выполнения сварки всех стыков должны быть заварены оставшиеся недоваренными участки поясных швов. При этом, чтобы неодинаковое укорочение стенки и поясов (вследствие различного их сечения) не вызвало напряжений встыковых швах, целесообразно сварку поясных швов начинать от стыков (рис. 216), учитывая,
что создание несколько неблагоприятных условий в местах сопряжений углового монтажного шва с заводским менее опасно, нежели создания напряжений в стыковых швах балки.
В тех случаях, когда применение предварительного обратного выгиба по тем или иным причинам невозможно (например, при Х-образном стыковом шве толстых листов), следует применить распирание стыкуемых листов с тем, чтобы за счет упругих деформаций сжатия увеличить зазор в стыке. При этом стягивающие в процессе сварки усилия не будут передаваться через всю конструкцию к закреплениям, а будут восприняты распорными домкратами; после полного остывания шва оставшиеся в нем упругие деформации растяжения будут сняты по освобождении от домкратов за счет упругих деформаций сжатия в остальной части конструкции.
В сложных случаях, помимо применения специальных приемов, целесообразно выполнять сварку швов с проколачиванием.
Последовательность наложения отдельных швов должна быть согласована как с применяемыми методами сварки
и приемами борьбы с короблением и напряжениями, так и с характером распределения напряжений от полезной нагрузки в сечении по стыку. Учитывая, что последние стыковые швы обычно выполняются в наиболее тяжелых условиях, следует последними выполнять швы (или участки швов), расположенные в тех частях стыкуемого сечения, которые наименее напряжены от полезной нагрузки. От этого правила можно отклоняться, если выполнение последнего замыкающего шва предположено с применением специальных мер (например, выгиба), обеспечивающих отсутствие в нем опасных напряжений.
а/ |
Рис. 217. Схема расположения монтажного стыка на судах типа Либерти. |
Недостаточное внимание последовательности сварки монтажных стыков явилось одной из причин появления трещин в палубе судов типа „Либерти-. Игнорирование специальных мероприятий по борьбе с деформациями и напряжениями (и в частности отсутствие применения предварительных выгибов) привело к тому, что в районе монтажного стыка листы палубы получили весьма большие впадины (рис. 217). Последние исключили значительную часть настила палубы из участия в работе основного расчетного сечения корабля, вызвав перенапряжения в тех частях настила палубы, которые оказались неде - формированными из-за поддерживающих их продольных балок.
Кроме того, отсутствие четких указаний о последовательности наложения швов у люка могло привести к такой последовательности, при которой и так весьма перенапряженный участок (вследствие отсутствия округления углов люка) мог оказаться еще дополнительно ослабленным за счет возникновения в настиле пластических деформаций в процессе сварки и частичного уменьшения деформационной способности металла настила. В итоге всех указанных упущений на большом числе судов типа „Либерти“ появились трещины аварийного характера именно в районе указанного монтажного стыка.
Не останавливаясь на подробностях, следует лишь отметить, что без надлежащего продумывания последовательности наложения сварных швов не могут быть выбраны рациональные конструктивные формы и не может быть обеспечена надлежащая прочность и работоспособность сооружения. Выбор же последовательности сварки должен базироваться на ясном представлении всех явлений, протекающих в процессе сварки
[1] Иниду того, что в данном труле температура во все* случаях указана б
градусах Цельсия, в дальнейшем условное обозначение шкалы Цельсия —
[3] • 131
[4] = 2S. tg“.