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 околошоьлой зоны и уменьшает остаточные напряжения. Температуры С) предварительного подогрева различных металлов указаны же.
Сталь.............................................................. 400... 600
Чугун ............................................................. 500... 800
Алюминий ...................................................... 200. ..270
Бронза ....... .................................... і 300... 400
Выполнение соединений 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. 14.3, а, б). Спо-
а)
Рис. 14.3. Последовательность (1...8) наложения не-
больших (а) и длинных (б) швов при обратносту-
пенчатом способе сварки
соб обеспечивает более равномерный нагрев металла шва по длине, а следовательно, и меньшие сварочные напряжения и деформации Длину ступени назначают в широких пределах (100... ...400 мм) и тем меньшей, чем тоньше металл
Правильная последовательность наложения швов. При изготовлении сварных конструкций из листового материала (рис. 144, 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 помещают свариваемые заготовки, оставляя на воздухе только участки, подлежащие сварке. Более рационально применять массивные
подкладки и прижимы из меди и сплавов на ее основе, обладающие высокой теплопроводностью.
Проковка металла. Такая обработка ведет к локальной пластической деформации в растянутых слоях металла (деформации удлинения), способствуя тем самым снижению общего уровня напряжений и деформаций. Проковку можно выполнять молотком массой 0,5...1.5 кг по горячему металлу (сразу же после сварки) или после его остывания. Проковка стали в температурном интервале 200... ...450 °С не рекомендуется из-за возможности образования трещин
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 ений, Нагрев металла облегчает пластические is ср - мации и ведет к сужению уровня напряж ний (рис. 14.5). Рекомендує-
мые для нагрева различных металлов температуры указаны в начале данного параграфа.
Жесткое закрепление заготовок. Заготовки, подлежащие свар - ке, закрепляют на фундаменте, плите или в приспособлении с помощью струбцин, прижимов и др Жесткое закрепление заготовки Препятствует перемещению ее элементов в процессе нагрева и охлаждения, что приводит к более интенсивным деформациям в металле и, как следствие, к меньшим остаточным деформациям. После сварки и полного охлаждения изделия зажимные приспособления удаляют.