Прокатку шва выполняют при сварке тонколистового металла

Урок № 84, 85

Тема: Основные приемы устранения напряжений и деформаций при сварке.

Учебник: Сварка и резка металлов, В.М.Рыбаков, §25.

Цель урока: Расширить и углубить знания по теме. Сформировать способности выбирать главное в изучаемом материале.

 

В тех случаях, когда деформации сварных конструкций все же произошли и величины их выходят за пределы допустимых, применяют правку сварных изделий различными способами.

Механическая правка. В этом случае с помощью молотов, домкратов, винтовых прессов или других устройств создастся ударная или статическая нагрузка, которую обычно прилагают со стороны наибольшего выгиба изделия из тонколистового металла можно править прокатыванием их между валками.

Термическая правка заключается в местном нагреве небольших участков металла деформированной конструкции. Нагрев, как правило, производит сварочными горелками большой мощности. Ведут его быстро и только до пластического состояния верхних волокон на выпуклой стороне изделия. При охлаждении нагретых участков последние сжимаются и выпрямляют изделие.

Термомеханическая правка заключается в сочетании местного нагрева с приложением стати­ческой нагрузки, изгибающей исправляемый элемент конструк­ции в нужном направлении. Такой способ обычно применяют для правки жестких сварных узлов.

Методы уменьшения внутренних напряжений

Существует несколько методов уменьшения внутренних напря­жений.

Наиболее часто применяют:

v предварительный или сопут­ствующий подогрев при сварке,

v проковку или прокатку сварных швов,

v статическое нагружение сварной конструкции,

v отпуск после сварки

Предварительный или сопутствующий подогрев применяют при сварке сталей, склонных к закалке и образованию трещин. Температуру подогрева выбирают в зависимости от марки стали и жесткости конструкции (обычно в пределах 100 - 600 °С). Подогрев, производимый многопламенными горелками, индукторами или в печах, уменьшает пластические деформации сжатия, что значительно снижает остаточные напряжения. Кроме того, в ряде случаев он благоприятно влияет на структуру метал­ла шва и околошовной зоны.

Послойную проковку швов выполняют пневматическим зубилом с закругленным бойком непосредственно после сварки по горячему металлу (горячая проковка) или после полного его осты­вания (холодная проковка). Благодаря осадке металла в направ­лении удара происходит его раздача в разные стороны, что сни­жает растягивающие напряжения. Проковка рекомендуется при многослойной сварке металла большой толщины, причем во избе­жание трещин и надрывов первый и последний слои многослойно­го шва не проковывают. Швы на металле, склонном к закалке, проковывать нельзя. Преимущество проковки состоит в ее просто­те и маневренности.

Прокатку шва выполняют при сварке тонколистового металла.

В процессе прокатки растягивающие напряжения уменьшаются. Преимущество ее пе­ред проковкой состоит в стати­ческом характере приложения давления и возможности плав­ного его регулирования.

Статическое нагружение элементов сварной кон­струкции возможно в процессе сварки или чаще всего после полного остывания шва. В ка­честве такого нагружения при­меняют растяжение или изгиб с образованием растягиваю­щих напряжений в зонах, где остаточные напряжения максимальны. Это приводит к пластическим деформациям и значительному уменьшению остаточных напряжений.

Отпуск после сварки, обычно применяемый для выравнивания структуры шва и околошовной зоны, также снижает внутренние напряжения. Отпуск может быть общим, когда нагревается все изделие, и местным, когда нагревается лишь часть его в зоне сварного соединения. Преимущество общего отпуска состоит в том, что снижение напряжений происходит во всей сварной конструкции независимо от ее сложности.

Наиболее часто применяют высокий отпуск при температуре нагрева 550—680°С. Операция отпуска состоит из четырех стадий: нагрев; выравнивание темпе­ратуры по длине и сечению изделия; выдержка при температуре отпуска; охлаждение Выдержка независимо от толщины металла обычно составляет около 3 ч, после чего происходит есте­ственное охлаждение. По частоте применения отпуск сварных конструкций значительно превосходит все методы снятия внутрен­них напряжений.

Задания:

1. Изучить материал и записать краткий конспект в рабочую тетрадь.

2. Определить по рисункам методы борьбы с деформациями:

- Сборка деталей с учетом возможных деформаций (обратная деформация);

- Рациональная последовательность наложения сварных швов;

- Уравновешивание деформаций.