Деформации и напряжения при сварке плоскостных листовых конструкций

image114 image115

При изготовлении резервуаров, элементов судового корпуса и ряда других конструкций часто возни­кает необходимость сборки и сварки весьма разнообраз­ных по своим толщинам и габаритным размерам плоскост­ных листовых конструкций, которые будем условно назы­вать полотнищами. Сборка, а главное сварка таких полот­нищ, требует хорошо проработанного технологического

Рис. 83. Сборка пол01 нищ

процесса с определением последовательности выполнения сварки. Деформация сварных полотнищ происходит вследствие поперечных и продольных укорочений от сварки, при этом толщина соединяемых деталей заметно сказывается на характере деформаций.

Если при сварке толстолистового материала большая жесткость конструкции приводит к значительному разви­тию пластических деформаций, то при сварке тонких листов сжимающие напряжения при нагреве приводят к выпучиванию свариваемых листов из плоскости, а при охлаждении соединений из тонких листов происходит укорочение участков, расположенных вблизи шва и по­лучивших при нагреве пластическую деформацию сжа­тия. Это, в свою очередь, приводит к возникновению на­пряжений сжатия на некотором расстоянии от шва и по­явлению там выпучин и тем самым к потере устойчивости.

Сборка и сварка полотнищ может производиться при совмещенных стыках (рис. 83, а) и разнесенных стыках (рис. 83, б). Элементы конструкций с совмещенными сты-

K. IMII IIMUOl |)ИД Нреимущестії ИО СрИШіеіІІІІО С ІК'СОНМе - ЩЄИІІІ. ІМП.

При сварке совмещенного стыка он получает почти одинаковую пластическую деформацию от укорочения шва, в то время как при сварке несовмещенных стыков в сечении конструкции попадает сварной стык, претер­певающий при охлаждении пластическую деформацию, и целый свободный лист, не подвергающийся нагреву и поэтому не укорачивающийся. Это создает неравномер­ность поперечного укорочения в сечении по линии распо­ложения стыка. При тонких листах это приводит к появле­нию местных выпучин в целом листе в месте окончания сварного стыка. Кроме того, совмещение стыков полот­нищ имеет ряд технологических преимуществ, а именно: создается возможность более широкого применения авто­матической сварки, секционно-блочного изготовления крупногабаритных сварных изделий и др.

Для предотвращения вероятности появления выпучин при сварке полотнищ из тонкого материала прибегают к различным приемам, в том числе к закреплению свари­ваемых листов. Уложенные на плиту листы собираются между собой на эластичных прихватках или гребенках (рис. 83, в). Расстояние между гребенками принимается такое же, как и между обычными прихватками (в преде­лах 200—400 мм в зависимости от толщины свариваемых листов).

В тех случаях, когда по каким-либо причинам возни­кает необходимость сборки и сварки плоскостной кон­струкции с несовмещенными стыками, продольные стыки следует собирать па гребенках, что обеспечит свободное укорочение листов при сварке поперечных стыков. Попе­речные стыки при сборке можно закреплять как гребен­ками, так и на обычных прихватках. Сварку следует производить в последовательности, указанной на рис. 83, б. Такая последовательность сварки обеспечивает свободное укорочение металла сварного соединения, в результате чего деформации полотнища или подобных конструкций будут небольшими.

Комментарии закрыты.