Prosvarku.info
Назад

Связь деформирования металла и напряжения при сваривании

Время на чтение: 3 мин
0
76
деформация и напряжение детали после сварки

Сварочное напряжение – это часть процесса сваривания. Оно накапливается в металле во время процедуры, и без него не может обойтись ни один тип сварочной обработки деталей.

Ведь материал детали подвергается нагрузкам. В большинстве случаев оно не имеет влияния на результат обработки, но иногда переизбыток напряжения в металле приводит к деформированию сварочного шва и самой поверхности детали.

В данной статье будут детально рассмотрены причины металлической деформации при сварочных работах и способы предотвращения скопления избыточного напряжения. А также несколько важных нюансов, которые помогут в производстве.

Общая информация

В тестах НАКС встречается задание из разряда «Какие из предложенных вариантов концентрируют в сварочных швах напряжение?». Предлагаются 3 варианта ответа:

  • технические свойства металла;
  • дефекты шва, вызванные сбоем технологии;
  • нагрев при сваривании детали.

Рассматриваемая в это статье тема на прямую связана с решением этой задачи.

Основная причина повышенного уровня напряжения – это технологическая дефективность шва. Существуют так же и другие нюансы, которые ложатся в основу появления нежелательного напряжения и деформирования.

К примеру, неверное очертание швов. Однако техническая дефектность – основная причина проблемы. Существует версия, что суть проблемы в сварочном нагреве, но это не так.

К техдефектам, повышающим напряжение, относят:

  • шлаковые включения;
  • трещины;
  • не качественно проваренные участки;
  • газовые пузырьки, скопившиеся в соединении шва.

Деформации при сварке создаются в точках технологической дефективности, ведь именно там напряжение превышает допустимый уровень.

виды деформации и напряжения при сварке

Нагрев металла также имеет значение в появлении напряжения и деформации, однако, он не первоисточник.

Третьей причиной возникновения деформации профессионалы называют естественную усадку. Она происходит во время остывания, когда металл из жидкообразного состояния переходит в твердое.

Это уменьшает объем металла, что приводит к нежелательным изменениям формы детали. Причиной проблемы в большинстве случаев является неправильно проведенный процесс охлаждения.

Риск деформации повышается также, когда варится деталь конструкции повышенной сложности, где создается много разных швов. Здесь важно отсутствие ошибок в техдокументации к детали, и верный расчет нагрузки на металл.

Существуют виды сварки, при которых нагрев металла происходит неравномерно, и это тоже становится причиной плохой усадки, а значит, проблем и возможного возникновения деформации в будущем. Поэтому нагревать металл нужно постепенно, а шов делать равномерным.

Читайте также:  Как соединить пластиковые трубы не паяя их - технологии холодного сваривания и фитинга

Способы предотвращения деформации

напряжение и деформация при сварке

Необходимые для борьбы с напряжением и деформированием металла меры установлены в нормативных документах. Подсказать способы решения могут также опытные сварщики, столкнувшиеся в своей практике с подобными проблемами. Новоиспеченным мастерам стоит выучить определенные рекомендации, способные подсказать решение, как в простых задачах, так и в критический момент.

Для создания соединения встык швы накладываются обратноступенчатым, либо комбинированным методом. Длина намеченного шва разделяется на участки по 10-20 см. Они и будут свариваться.

Вместо создания непрерывного сварочного шва, варятся именно отдельные промежутки. Все проходит строго по правилам, прописанным в соответствующей технической документации.

Это приводит к равномерному нагреванию металла. Таким образом, даже при наличии незначительных дефектов, они не создадут повышенное напряжение. Что существенно уменьшит вероятность деформирования при работе.

предотвращение угловой деформации
Способы предотвращения угловой деформации

Для использования несколько другой, более сложной методики, потребуется сноровка. Основной момент этого метода – четко и верно рассчитанная очередность создания швов. К примеру, если во время создания первого шва металл выгнулся в одну сторону, следует провести второй шов таким образом, чтобы он деформировал деталь обратно. Это уравновесит деформирование и вернет деталь в прежнее состояние.

Третий способ несколько отличается. Здесь стороны деформации учитываются еще до начала работы, и детали состыковываются таким образом, чтобы по охлаждении части детали выровняли ее своим воздействием друг на друга.

Остывание кромок приводит к естественной усадке, и в данном случае это уменьшает напряжение и деформацию. Для эффективности использования этого метода нужно четко понимать процессы металлических деформаций и уметь их предугадывать.

Отдельные способы

сварочные швы без деформации
Аккуратный сварочный шов без деформации

При сваривании труб требуется их разделение на составляющие части перед работой. Присоединение к основной детали происходит уже после соединения необходимых фрагментов.
Для уменьшения уровня деформирования подходит и жесткое закрепление деталей, применяемое в серийном и массовом производстве сложных металлических конструкций.

Читайте также:  Каким должно быть положение оборудования, мастера, соединений и швов во время сварки

Необходимые элементы закрепляются при помощи спецприспособлений (кондукторов). В них и проходит сварка. А после охлаждения детали вынимаются обратно. Такой способ опасен появлением внутренних сварочных напряжений. Для их устранения требуется еще процедура термообработки узла.

Методом борьбы с деформациями также является предварительный прогрев в печи. Это помогает снизить температурную разницу между деталью и зоной сваривания. Таким образом, повышенные температуры не создают в работе деформации. Это обязательная часть процесса при сварке таких металлов как чугун, бронза, алюминий и сталь.

В случае, если предупредительные меры по борьбе с деформациями не были проведены во время сварки, стоит прибегнуть к проковке. Это можно осуществить еще до остывания металла. Такой способ называется «горячая проковка». Он считается более эффективным, чем холодная.

При помощи такой процедуры деталь быстро избавляется от повышенного уровня напряжения, и деформирование предотвращается. Проковка выполняется четко и равномерно, с высокой скоростью работы молота. Это помогает избежать трещин.

Предотвратить последующее напряжение и деформирование может и термообработка шва. Это также улучшает характеристики эксплуатации.

Заключение

В начале пути сварщика многие беспокоятся, когда видят в созданных их руками деталях дефекты связанные с деформированием и напряжением металла.

Однако в освоении профессии новички всегда совершают ошибки – это суть пути обучения, изучения особенностей и нюансов сварки. Со временем опыт накапливается, решения находятся быстрее – даже до появления проблемы.

При работе на крупных заводах о недостатках выполненной задачи можно узнать еще на стадии тестирования соединений.

Это поможет избежать критических последствий и улучшить работу в будущем. А чтение статей на нужную тематику помогает находить решения возникших проблем.

Автор:
Professional
Поделиться
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.
Adblock
detector