18.2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Очень часто служебные свойства и работоспособность сварных кон­струкций практически не зависят от остаточных сварочных напряже­ний и деформаций. Имеются, однако, примеры их выраженного отри­цательного действия. Например, в летательных аппаратах, судах, энергетических установках перемещения, искажающие поверхности, которые обтекаются потоками газа или жидкости, увеличивают сопро­тивление потоку. Значительные геометрические искажения (общие и местные) нарушают требования технической эстетики, ухудшают то­варный вид сварной конструкции и т. д. Поэтому в процессе констру­ирования, изготовления и эксплуатации сварных конструкций необ­ходимо это учитывать.

Рассмотренные в предыдущих разделах расчетные методики (реко­мендации) по определению общих сварочных деформаций и напряже­ний позволяют оценить величины и характер изменения начальной формы и размеров сварной конструкции при ее изготовлении. При этом на базе сравнения нескольких вариантов изготовления конкретной кон­струкции можно выбрать оптимальную последовательность сборки и сварки, обеспечивающую минимальные геометрические искажения го­товой конструкции. Если же и эта оптимальная последовательность сборки и сварки конструкции не обеспечивает требуемой точности, можно предусмотреть специальные способы и условия сварки, при ко­торых сварочные деформации уменьшаются. Однако специальные спо­собы и условия сварки, как правило, требуют дополнительных затрат, поэтому целесообразно еще на стадии проектирования сварной конст­рукции учитывать особенности ее изготовления. Иначе говоря, разра­ботку конкретной конструкции необходимо вести параллельно с раз­работкой технологического процесса ее изготовления, т. е. осуществлять конструктивно-технологическое проектирование. Следует заранее в каждом конкретном случае, учитывающем особенности сварной конст­рукции, предусматривать возможные методы уменьшения сварочных деформаций и напряжений.

В основе методов уменьшения деформаций и напряжений лежат следующие принципы, учитывающие физическую сущность термоде­формационных процессов, происходящих при сварке:

• снижение величины и зоны распространения пластических де­формаций укорочения путем уменьшения погонной энергии свар­ки, применения начальных растягивающих усилий в зоне свар­ных соединений и т. д.;

• назначение рациональной последовательности сборки и сварки конструкции, рациональное расположение и выполнение свар­ных швов и т. п.;

• компенсация ожидаемых геометрических искажений сварной конструкции путем создания предварительных перемещений, об­ратных по знаку сварочным, и т. д.;

• создание пластических деформаций удлинения, компенсирую­щих пластические деформации укорочения, при охлаждении шва или после сварки путем термообработки, растяжения, прокатки, вибрации и пр.

В зависимости от того, на каком этапе производства сварной конст­рукции применяются методы уменьшения сварочных деформаций и напряжений, они делятся на конструктивно-технологические и чисто технологические. В свою очередь, технологические методы уменьше­ния сварочных деформаций и напряжений можно разделить на методы их предупреждения и методы устранения. Первые используются на эта­пе изготовления конструкции, т. е. во время ее сборки и сварки, вто­рые - после сварки в готовой конструкции.