Меры борьбы с деформациями и напряжениями

Мероприятия:

1. Рациональная технология сварки.

2. Уравновешивание деформаций.

3. Обратные деформации.

4. Ограничение свободы перемещения элементов конструкций при сварке.

Рациональная технология включает режим сварки, порядок или последовательность сварки, способ выполнения швов.

Последовательность сварки швов конструкции, выбранная неправильно, может привести к значительным деформациям конструкции и появлению в швах трещин.

3		5			5		3
	1		2		1	Į ĮĮ		2
4		6			6		4

а) правильно б) неправильно

Порядок сварки 1, 2, 3 и 4 (б) создает жесткий контур и приводит к вспучиванию металла среднего листа от поперечной усадки швов 5 и 6. В местах пересечения швов Į и ĮĮ возник-нут большие напряжения, которые вызовут трещины на этих участках швов.

При сварке листовых конструкций сначала поперечными швами (а) деформации и напряжения будут незначительными, т.к. будет обеспечиваться возможность перемещения листов от усадки.

Уравновешивание деформаций заключается в назначении такой последовательности наложения швов, при которой каждый последующий шов вызывает деформации, обратные полученным при сварке предыдущего шва.

Способ обратных деформаций заключается в создании перед сваркой деформации детали, обратной той, которая возникает от наложения сварных швов.

Ограничение свободы перемещения деталей достигается применением кондукторов и приспособлений, обеспечивающих жесткое закрепление конструкций при сварке и охлаждении. Способ не обеспечивает полной ликвидации деформаций от сварки, т.е. остаточные упругие и пластические деформации воздействуют на изделие и после снятия закреплений и могут создать большие или меньшие деформации по сравнению со сваркой в свободном состоянии.

Виды дефектов сварных соединений

Непровар сварных соединений

Непровар – отсутствие сплавления, а следовательно, и структурной связи между прилегающими друг к другу объемами металла в сварном соединении.

Непровар может быть между основным и наплавленным металлом, а также между отдельными слоями при много проходной сварке.

кромке с основным в корне шва

металлом

между слоями между валиками

Причины непровара по кромкам при РДС:

1. Плохая зачистка кромок свариваемых деталей от окалины, ржавчины, краски, шлака, масла.

2. Блуждание или отклонение дуги под влиянием магнитных полей, особенно при сварке на постоянном токе.

3. Малая тепловая мощность дуги, вследствие чего жидкий металл заполняет шов, не обеспечивая провара.

4. Низкая квалификация сварщика.

5. Чрезмерная длина дуги, что приводит к ее блужданию.

Непровары между отдельными слоями наплавленного металла возникает по следующим причинам:

1. Не полностью удален шлак, образовавшийся при наложении предыдущего валика.

2. Недостаточная тепловая мощность источника сварочного тока.

3. Длинная дуга, что приводит к возрастанию тепловых потерь.

Непровар снижает прочность сварного соединения в зоне сплавления и может быть причиной разрушения конструкции в процессе эксплуатации.

Установлено, если непровар составляет 10 % толщины листа, то вибрационная прочность сварного соединения снижается более чем в два раза. Непровар в стыковых соединениях приводит к усталостному разрушению по ослабленному участку со значительным снижением предела выносливости.

Поэтому непровар в сварных соединениях, особенно работающих под действием вибрационных нагрузок, является недопустимым пороком.

Трещины внутренние и наружные.

Трещины подразделяются:

1. По температуре образования – на холодные, возникающие при нормальной температуре или до 300 С, и горячие, возникающие при 1100…1300 С.

2. По расположению относительно оси шва – на продольные и поперечные.

3. По расположению в сварном соединении – на трещины в наплавленном или в основном металле, или в зоне термического влияния.

4. По размерам – на макро и микротрещины.

Образованию трещин способствуют следующие факторы:

1. Сварка конструкционных легированных сталей в жестко закрепленных контурах.

2. Высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей.

3. Недостаточный зазор между кромками деталей при ЭШС.

4. Слишком глубокие и узкие швы при АДС под флюсом.

5. Повышенное содержание фосфора в металлах и сварочных материалах.

6. Выполнение сварки при низких температурах.

Трещины при всех условиях – недопустимый порок.

Пористость наплавленного металла

Поры в металле шва – это пузырьки, заполненные газом. Поры образуются за счет тех газов, которые поглощаются жидким металлом сварочной ванны в процессе сварки. При охлаждении кристаллизующийся металл шва препятствует выходу газов, вследствие чего часть из них остается в металле шва, образуя внутренние поры и раковины, размер которых не превышает 1,5…2,0 мм.

Распределение пор

равномерное линейное групповое

Причины образования пор: