Метод термической правки получил широкое распростране­ние при производстве сварных конструкций благодаря простоте и маневренности. Метод основан на создании с помощь» местно­го нагрева дополнительных пластических деформаций укорочения в зонах, имеющих излишнее удлинение, или пластических дефор­маций удлинения в зонах, имеющих излишнее укорочение ^эонах шва). Механизм образования деформации при правке точно та­кой же, как и при сварке.

В качестве источника теплоты используется главным об­разом газовое пламя, позволяющее довольно просто регулиро­вать количество и распределение вводимой теплоты. Сварочная

дуга, как более концентрированный источник, используется при правке конструкций из материалов с высокой теплопровод­ностью.

Термическим методом правят в основном элементы конст­рукции, которые потеряли устойчивость из-аа напряжений сжа­тия, и конструкции балочного и рамного типа, имеющие дефор­мации изгиба. Рассмотрим правку конструкций этих типов.

При потере устойчивости образуются выпучины (см.

рис Л.2,в), для устранения которых необходимо получить необ­ратимые деформации укорочения. Деформации укорочения можно получить так же, как и при сварке: нагревая концентрирован­ным источником некоторую зону металла до температуры, при которой он теряет упругие свойства. Эти зоны могут представ­лять собой полосы I и пятна 2 в различной комбинации (рис.8.9,а). Нагрев полосами более эффективен, чем пятна­ми. Действительно, при оди­наковой затраченной энергии остаточные объемы продольно­го и поперечного укорочения йУх и /Wy при длинной зоне значительно больше, чем при коротких зонах (см. под­параграф 4.6,1). Полосы сле­дует располагать с учетом того, что поперечное укороче-

ние значительно больше продольного, &V^>ftVx (см. главу 4)

Нагрев в форме полосы эффективен, если жесткость листа вокруг зоны нагрева достаточна, в противном случае расшире­ние металла в момент нагрева будет сопровождаться дополни­тельным выпучиванием листа, в результате чего уменьшится объем укорочения. Полосы при этом следует располагать вблизи границ листа (ребер жесткости), увеличивать жесткость листа с помощью дополнительных ограничителей поперечного перемеще­ния, нагрев вести небольшими пятнами.

Для устранения изгиба балку нужно нагревать с выпуклой стороны (рис.8,9,6). Укорочение балки после правки вызовет изгиб, обратный сварочному. Величина изгиба зависит от формы зоны нагрева, ее ориентации и положения относительно главных осей. При продольном нагреве используется эффект продольного

укорочения, при поперечном - поперечного (см. рис,8.9,б). Поперечный нагрев 2 и 3 энергетически выгоднее продольного I, Действительно, при одной - и той же тепловой энергии объем поперечного укорочения почти в 4 раза больше объема

продольного укорочения (§ 4.5), а расстояние его цент­ра Нг до главной оси Y меньше только приблизительно в 2 раза, Н?*нJi. Поэтому угол поворота от поперечной зоны 2 будет почти вдвое больше, чем от продольной зоны I (см„фор­мулу (5,44)) . Так как Н,>На, то выгоднее нагревать зону в форме клина. Во всех случаях балку необходимо нагревать только по одну сторону от продольной оси X.

Если балка после сварки изогнута в двух плоскостях, то положение центра нагрева в этих плоскостях выбирают с учетом кривизны балки после сварки и характеристик поперечного се­чения балки.

Остаточные деформации и напряжения можно умень­шить, вызывая пластиче­ские деформации удлинения в зоне шва. Растяжение шва можно вызвать не только механическим путем, но и посредством низкотемпера­турного нагрева полос вдоль шва вне зоны пласти­ческих деформаций.

Рассмотрим термиче­ский метод уменьшения ос т ат очных дефо рмаций и напряжений на примере сим­метричного стыкового со­единения (рис.8.10,д). Для

деформаций и напряжений при случая одномерного напря местном нагреве женного состояния схема­

тизированное распределение продольных деформаций после свар­ки показано на рис.8.ІО, а. Пусть в пластической зоне напря­жения и упругие деформации максимальны, и а*,

а пластические деформации укорочения описываются кривой АЪСЗ) . Площадь Fwc:d, ограниченная этой кривой, опреде­ляет Объем продольного укорочения ’ В упругой

области (зона 2) упругие деформации равны полным, &хг=ех •

Нагреем до невысокой температуры две продольные полосы по обе стороны от шва, т. е. создадим дополнительные темпера­турные деформации tT (рис.8.Ю, б). Нагрев приводит к обще­му удлинению соединения ах и к упругим деформациям укоро­чения в зоне нагрева, где температурные деформации ет боль­ше ПОЛНЫХ £х . В результате общего удлинения соединения в пластической зоне I образуются новые пластические деформации удлинения, что приводит к уменьшению пластических деформа­ций укорочения (кривая АБ'С'Д)«

После остывания соединение вновь укоротится (рис.8.10,в), но величина продольного укорочения будет меньше, чем перед нагревом, так как 1т-х = ^Рдб’с'в< 1‘°'зс)=5Рдвсв - в пластиче­ской зоне уменьшатся упругие деформации удлинения и, следовательно, растягивающие напряжения (рис.8.10,г).

Хаким образом, местный нагрев приводит к уменьшению ос­таточных деформаций и напряжений, если выполняется условие

£-m^e'x+£s (см. рис.8.Ю, б), то в зонах нагрева пластиче­ских деформаций не возникает. В противном случае при нагреве в них появляются пластические деформации укорочения, а после остывания - растягивающие напряжения аналогично сварочным де­формациям и напряжениям. Поэтому необходимо следить как за площадью нагрева, так и за максимальной температурой. Для стальных соединений эта температура ниже 200°С.