Заваръчни напрежения и деформации - Газирана работа

Начало → Членове

Заваряване напрегнатото и деформирано

По време на заваряване, структурата него напрежения възникват в резултат на неравни промени в обема, причинени от неравномерно загряване на сърцевината и наслоения метал, свиването на разтопения метал след заваряване на метални структурни промени, дължащи се на бързото охлаждане, твърда фиксиране на части или изделия по време на тяхното производство. Появата на тези напрежения в заварена връзка може да бъде обект на промяна, както и разтворимостта на газове около заварен шев при охлаждане. Тези напрежения, за разлика от стреса, действащи по отношение на структурата по време на работа и причинени от външни сили, наречени вътрешни или остатъчните напрежения заваряване. Вътрешни напрежения може да предизвика не само деформация на заварени продукт, но и неговото унищожаване. Количеството на остатъчните заваръчни напрежения може да достигне границата на провлачване и дори да я надвишава.

Остатъчни заваръчни напрежения имат различни ефекти върху силата на заварени конструкции, в зависимост от товара, действащ от тях, както и от размера и естеството на разпределението на тези напрежения. Когато остатъчната статично натоварване на напрежението не влияят върху здравината на конструкцията, само в случаите, когато металът запазва способността да се деформира пластично. Особено ясно изразен ефект на остатъчните напрежения при условия, водещи до появата на крехко разрушаване на завареното съединение. Крехко разрушаване се появява в резултат на неблагоприятна комбинация от три фактора: концентрация на напреженията, остатъчните напрежения и температура.

За да се избегне крехко разрушаване на заваръчното съединение, е необходимо да се повлияе на поне един от тези фактори. концентрация на напрежение и температура са по-малко податливи на модификация в сравнение с остатъчните заваръчни напрежения. Поради това, в зависимост от условията на работа и целта на завареното съединение различни събития за преразпределението на остатъчните напрежения и тяхното пълно премахване.

Конструктивни дейности. Тази група дейности, които се опитват да се получи равномерно разпределение върху детайлите напречното сечение на напрежения върху обема на работата и остатъка, за премахване на всички видове стрес концентратори. За да направите това, да се намали натрупването на шевове в продукта; намаляване на размера на заваръчен метал; намали до минимум броя на близки и пресичащи се шевове, броят на заварки, които затворен контур; осигури свободен деформация в части на продукта в заваръчните шевове (постановка ребра, клинове, намаляване на гъвкавостта на продукта, често вредни); получаване на симетрични ребра; прилагане на възможни напречни съединения, които предоставят най-висока концентрация на напреженията.

Технологични мерки. Най-рационален подход към заваръчния термичен цикъл, последователността на заваръчни операции, правилната комбинация от свойства на основния материал и заваряването, загряване на съединения преди и по време на заваряване, щам балансиране; Използването на обратната деформация, използването на специални техники за заваряване значително да повлияе на стойността на напрежението, генерирани по време на заваряване.

За метал, склонен към охлаждането трябва да се извършва по-мощен термичен режим. Това увеличава обема загрява от метал и следователно забавя охлаждането. Също така, при заваряване на голяма дебелина на метал, както и при ниски температури на околната среда се препоръчва да се извърши предварителна и едновременно загряване. Това ще намали скоростта и температурната разлика между охлаждащата студени и горещи части за заваряване.

След правилната последователност на наслагване (фиг. 56) осигурява свободно деформация шевове заварени елементи.

Фиг. 56. Последователността на правилното шев заваряване лист подът

Фиг. 57. Приоритет шев заваряване греди I сечение

В метода на балансиране стави деформации, прилагани в този ред да се следват шева, причинени деформации, произтичащи при прилагането на обратна предишния шев. Например, на фиг. 57 показва последователността на шев заваряване на I-раздел греди. При използване на обратни деформации в продукта преди заваряване изкуствено причина деформация срещу този, който трябва да се получи след заваряването (фиг. 58).

Фиг. 58. Използването на обратната деформация при заваряване
1, 2-позиция на заварените части преди и след заваряване

Остатъците могат да бъдат отстранени и деформация в крайния заварените съединения, за които са използвани няколко метода. В случаите, когато това е възможно, продуктът се прилага външно натоварване. След това създава напрежение добавя към остатъчната и да предизвика локална пластичната деформация в областта на максимално остатъчно напрежение. Пластмасови деформация се известна степен на остатъчно напрежение или да доведе до тяхното по-благоприятно преразпределение над напречно сечение съединение.

Коване или течаща заварки създава заварка и топлина засегната зона на местно пластична деформация, причинено чрез заваряване обратното. Това води до намаляване и понякога пълно отстраняване на остатъчните заваръчни напрежения.

Напълно премахва остатъчната стрес и термична обработка на готовия заварка или целия продукт.

ап натоварвания или топлинна обработка понякога е трудно или невъзможно да се приложи на практика. В такива случаи се използват техники, за да разпространявате остатъчен стрес или формира в най-опасните места напрежението не намалява, но се увеличава силата на заварена конструкция. Тези методи включват повърхностно заздравяване и локално парно отопление.

Повърхностно paklep извършва чрез бластиране или щамповане пневматични чукове със специални дюзи. Използване фракция или пневматичен чук щифт върху третираната повърхност до определена дълбочина създава пластична деформация. Поради неравномерното деформация на напречното сечение на горната част и желанието за разширяване на металния слой него като благоприятни остатъчните напрежения на натиск.

Вторият метод е, че в местата, където се концентрира опасни строителни остатъчните заваръчни напрежения, стрес от сгъваем натоварване работят концентрира локално нагряване на заготовката газова горелка до около 700 ° С В резултат на това нагряване на остатъчните напрежения се преразпределят в посока, благоприятна за дизайна.

Заваряване причинява появата на стрес в продукти, съществуващ без прилагането на външни сили. Подчертава се появят поради няколко причини, главно поради неравномерното разпределение на температурата по време на заваряване, което прави разширяването и свиването на метала по време на нагряване и охлаждане, като се нагрява част е заобиколен от студения метал, чиито размери не са променени. Поради структурни трансформации на частите ЗТВ на метала нагрява по време на заваряване споменато критични точки в заварени конструкции, които имат структурни напрежения. За разлика от стреса, действащи по отношение на структурата по време на работа и причинени от външни сили, тези напрежения са посочени като вътрешен (самостоятелно) и остатъчните заваръчни напрежения. Ако стойностите на заваръчни напрежения достигне силата добив на метала ^ причина те променят размер и форма, т.е.. Е. деформация на продукта. Деформацията може да бъде временна и остатъчен. Ако остатъчната напрежението достигна значителни количества те могат да причинят трайно брак. Остатъчни напрежения може да доведе не само деформацията на заварени продукта, но също така неговото разрушаване. Особено ясно изразен ефект на тези напрежения при условия, благоприятни за крехко разрушаване на заварено съединение, което се получава в резултат на неблагоприятна комбинация на концентрация на напреженията, температура, и остатъчните напрежения. Първите два фактора са по-малко податливи на промените от остатъчното напрежение, така че използвайте редица мерки за предотвратяване и намаляване на стреса и заваряване деформация.

Високата концентрация на топлина спомага за стесняване зона подложени на пластична деформация и да намали структурните деформации. От тази гледна точка, най-благоприятно е да се замени ръчно заваряване с обмазани електроди или полуавтоматично заваряване, потопени заваряване или газ екранирани. За да се гарантира минимална деформация трябва заварения възел наслагване заварки малкото напречно сечение и превенция на тяхното нарастване в производството дизайн. Количеството и естеството на заваряване остатъчното напрежение и деформация-madiya пряко зависими от входа топлина, режимът на заваряване се определя, както и размера на фугата или слой. При равни други условия X-образни режещи ръбове, осигурявайки шев симетрична конструкция причинява по-малко деформация от V-образна форма. Ефективен за намаляване на напрежението е използването на заваръчни материали, които осигуряват по-висока якост на заварка на метал и по този начин позволява да се направят шевовете на по-малко сечение. Големината на остатъчните напрежения и щамове повлияе за шев по дължината си и напречно сечение. Най-големите остатъчни деформации възникват при заваряване "naprohod". В ръчни заваръчни шевове трябва да се извършва от центъра към краищата на двете заварчици. Това намалява стреса и щам стадий обратна спояване, каскада. Ефективна мярка за намаляване на остатъчната щам е да се осигури части, за да се заваряват в специални приспособления. За борба деформации често се прилага на предварителни обратни огъване части са заварени (фиг. 40) или определен ред на заваряване (фиг. 41, 42).

При охлаждане на загрятата заварка по време на заваряване част, в която пластична деформация възникне се свива, което води до намаляване на остатъчните напрежения и натоварвания. Свързани или Визуализация дисплей намалява температурната разлика между частите на заваръчното съединение, като по този начин намаляване на напрежението.

Има и положителни мерки за борба стрес заваряване и щамове. Чрез тези мерки се опитвате да се получи равномерно разпределение на над участъка на продукта от стреса и остатъчен натовареност, както и да се премахнат всички видове стрес концентратори. За да направите това, да се намали до минимум броят на пресичащи се и сближаващи шевове; брой шевове, образувайки затворен контур; намаляване на натрупването на шевове в продукта; предоставят безплатно деформация в някои части на статията, когато заваръчните шевове (поставяне на допълнителни усилващи или клинове намаляване гъвкавост продукти, често вредни); прилагане на възможни напречни съединения, които осигуряват най-малко концентрация стрес.

За облекчаване напълно подчертава заварени съединения се подлагат на термична обработка. Премахване на напрежението може да бъде термопластичен метод на базата па създаване на пластични деформации в зоната на заваряване чрез нагряване на шев съседна базова метални части. Една от мерките за отстраняване на заваръчни напрежения е преход областта на топене от заварката да консуматив електрод неблагороден метал в аргон. Това нарушен баланс вътрешни сили стрес област поради преход метални части в течните и пластмасови държави. Заваряване напрежение може да бъде отстранен почти напълно, ако нивото на запоената зона да се създаде допълнителен пластична деформация чрез коване шев. Една ефективна мярка за отстраняване на заваряване подчертава nezakalivayuschihsya структури на стомани е въздействието върху заварения възел външни сили, от които възникват напрежение, равно на границата на провлачване на метала. Може да елиминира деформация от топлинни промени при нагряване продукция окси-пламък или електрическа дъга консуматив електрод или от промени в механични преси или ръчно.

Фиг. 40. веригата на обратната използване при заваряване деформация
а, Ь позиция заварени части преди и след заваряване

Фиг. 41. последователност (1-19) правилното шев заваряване лист подът

Фиг. 42. Приоритет (1 - 14) шев заваряване греди I сечение