Влияние искусственного интенсивного охлаждения, подогрева и пластической деформации растяжения на остаточные деформации
Интенсивное охлаждение сварных соединений приводит к сужению участка действия температур, вызывающих пластические деформации при сварке, н тем
самым к пониженню остаточных деформаций и напряжений. Это положение иллюстрируется кривыми распределения температур по оси у. Характер распределения температур при искусственном охлаждении стыкового шва водой во время сварки показан на рис. 87 (кривая /). По кривой видно, что при интенсивном охлаждении участок пластической деформации соединения значительно уменьшается по сравнению с участком пластических деформаций соединения, выполненного без охлаждения (кривая 2). Искусственное охлаждение для уменьшения остаточных деформаций может быть применено только
Рис. 87. Распределение температуры и размеры участков пластических деформаций при искусственном охлаждении и без охлаждения
при сварке низкоуглеродистых незаналивающихся сталей. При сварке закаливающихся сталей применение искусственного охлаждения для уменьшения остаточных деформаций недопустимо.
Подогрев (общий, а иногда местный) применяют для предотвращения напряжений и последующих деформаций при сварке. Подогрев снижает неравномерность распределения температур и тем самым может уменьшить пли совершенно устранить действие основного фактора, вызывающего сварочные напряжения и деформации.
При сварке изделий из высокопластичных материалов, как, например, низкоуглеродистой или низколегированной стали, в обычных условиях применять подогрев для уменьшения местных пластических деформаций в зоне шва нет никакой необходимости. Но для сварки таких изделий при низких температурах, когда повышается хрупкость металла и увеличивается перепад температур, иногда применяют местный подогрев. При этом местному подогреву следует подвергать иесвариваемые кромки деталей, что не дает никакого положительного эффекта и может привести к повышению местных пластических деформаций на участке деталей) іде возникают напряжения растяжения
при нагреве от сварки и напряжения сжатия после охлаждения изделия.
При сварке пластичных материалов в условиях низких температур или повышенной жесткости вместо местного подогрева можно рекомендовать проведение сварки с большой погонной энергией и сопутствующей тепловой изоляцией района шва в процессе сварки.
Пластической деформацией сварных швов и околошов- йой зоны можно достичь уменьшения и даже полного Снятия сварочных напряжений, а также остаточных деформаций. Это может быть достигнуто путем местной обработки швов и околошовной зоны, при которой в них создаются дополнительные пластические деформации растяжения, устраняющие деформации сжатия, возникающие при сварке. Такая обработка швов достигается проко- лачиванием или проковкой. Проколачиваиие шва в горячем состоянии следует производить при температурах металла не ниже 500 °С, чтобы не попасть в интервал температур пониженной его пластичности. Проколачи - вание в горячем состоянии обычно производится при горячей сварке; прибегать к специальному нагреву для осуществления этой операции и в других случаях нет необходимости, так как исследованиями установлено, что проколачиваиие швов при температурах от 100 °С и ниже является весьма эффективным методом снятия напряжений. Холодное проколачиваиие шва и околошовной зоны производят от температуры, не превышающей 100 °С, до обычной. Удары при этом производятся вручную, молотком массой 0,6—1,2 кг с закругленным бойком или пневматическим молотком с плоской чеканкой при слабом нажиме.
Проколачиваиие металла однопроходного шва после его полного охлаждения должно производиться при плотном его прилегании к плите или стеллажам. Проколачи - вание при многослойной сварке должно проводиться по каждому слою, за исключением первого, так как при сварке первого слоя на весу (обычно малого сечения) в корне шва могут образоваться несплошности по форме надреза, которые в период проколачивания могут распространиться в виде трещин в металл шва.
Из сказанного следует, что этот прием можно рекомендовать для снятия напряжений при заварке трещин, замыкающих швов в жестких конструкциях и полотнищ из относительно тонких листов.