ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОБРАЗОВАНИЕ УГЛОВЫХ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

Угловые сварочные деформации являются, но существу, разновид­ностью поперечных деформації!!. Как отмечалось в иодразл. 16.3, не­равномерный прогрев металла но толщине в зоне сварного соединения обусловливает неодинаковые по толщине пластические деформации металла в поперечном направлении, что, соответственно, уменьшает не только величину пластического обжатия металла, но и, в спою очередь, является причиной образования угловых деформаций.

В момент I* (см. рис. 16.5. о) происходит бет повое пластическое обжа­тие металла области 1. Только в рассматриваемом случае неравномерного

c;l s. кДж, см-'

Рис. 16.7. Определение кочффиннені а А. характери.» іншого идияиие глубины проплавлення на величину поперечного укорочення снарного соединения:

1 - для случая еиарки нпд флюсом (є/ = 10.. 22 кДж. см):

U-'1 - для случая сварки н среде СО (т/. - 11; II. 6,(>."> кДж, см соответственно)

w

</

22»

v

i - в

нагрева по толщине (рис. 16.8) пластическое обжатие металла в попе­речном направлении в верхних слоях будет больше, чем в нижних, что обусловит не только перемещение сечений тт и пп внутрь области 1, но и некоторый их поворот, характеризуемый углом р.

Поскольку после полного охлаждения все элементы, которые не на­гревались выше Т*, должны вернуться к исходной форме прямоуголь­ников, кроме элементов участка области 1, происходит поворот плос­ких элементов балки-полоски, характеризуемый тем же углом р.

Аналитически оценить величину угловых деформаций, обусловлен­ных неравномерным прогревом металла по толщине, крайне затрудни­тельно, так как расчетная оценка действительной температурной ситу­ации в области металла, близкой к источнику, очень сложна.

В практических расчетах угловые деформации Р рекомендуется опреде­лять по эмпирическим зависимостям, предложенным С. А. Кузьмпновым

Я а

(рис. 16.9). Эти зависимости р от ~ и г справедливы для случаев как

Рис. 16.8. Образован не угловых сварочных деформаций, обусловленных неравномерным прогревом свариваемых ллеменгов но толщине

сквозного, так и нескво. шої о крої рева но н> пциие, когда. юна пласіи - чсскпх деформаций охватывает не всю толщину свариваемых алемеп - гов.

Р рад

Рис. 16.9. I рафики для определения уі. юных деформации {S

Чп

от удельной шшишон энергии снарки ~ и скороСш снарки v

s~

j Угловые деформации могут быть обусловлены и другой причиной,

s связанной с неравномерным сокращением металла шва в поперечном

| направлении по толщине при охлаждении (литейной усадкой), встре-

j! чающейся при сварке элементов с разделкой кромок.

I Например, при сварке листов толщиной s встык с разделкой кромок

(' (0 - угол разделки) (рис. 16.10, а) угловая деформация р может быть

| определена ид следующих соображений.

| Ширина шва у верхней поверхности

В = 2.stg-.

Укорочение верхнего слоя в поперечном направлении при охлаж­дении

ЛД = а7'*й = 2а'Г s tg-.

2

где Т* - температура, при которой металл восстанавливает своп упру­гие свойства. Полагая, что у нижней поверхности поперечное укороче­ние пренебрежимо мало, получаем

/SB „ 0

Р = — = 2аГ tg~. (16,26)

В частности, угловые швы тавровых соединений без разделки кро­мок свариваемых элементов ассоциируются с выполнением швов в раз­делку 90°. для которых (S = 2аТ*== 0,02 рад.

В качестве более сложного примера на рис. 16.10, б показан фраг­мент таврового соединения с односторонним угловым швом, для кото­рого изменение угла между полкой и стенкой происходит вследствие двух причин: неравномерного нагрева гюлкп и сокращения металла шва.

Рис. 16.10. У еловые деформации:

п - при (парке племстов (клык с ралделкой кромок; 6 - при спарке тавровых соединений

Если считать нижнюю точку полки под стенкой жестко закрепленной, первая причина определит излом полки, характеризуемый углами справа Pi

и слева, равными — • Значение р определяют по графику (см, рис, 16,9), "

где в параметр — подставляется не полное значение погонной энергии

ш

сварки, а только ее часть, идущая на нагрев полки: </„ „=<У„-———> а

' ^ А,+а

вместо 5 - s,. Вторая причина обусловит поворот стенки в сторону уг­лового шва на угол р^ = 0,02 рад.

В случае двустороннего шва выполнение второго углового шва на той же поюнной анергии, что и первого, обусловит увеличение излома полки в два раза за счет повторного неравномерного нагрева полки. А литейная усадка второго шва, которой препятствует металл первого шва, вызовет появление растягивающих напряжений в швах, которые обусловят:

• незначительный дополнительный прогиб (излом) полки, кото­рый можно определить по формуле

(16.27)

Р. =0.02

где k - катет шва;

і

і

• незначительный поворот стенки в обратном направлении, но с углом р,', значительно меньшим, чем угол Р,. Этим наклоном мож­но пренебречь, считая р,' « 0.

ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Все рассмотренные способы сварки при своем использовании тре­буют соблюдения комплекса правил техники безопасности п охраны труда, которые должны отражаться в соответствующей технической документации и строго соблюдаться при проведении сварочных работ. …

ВЛИЯНИЕ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Процесс сварки сопровождается развитием в металле сварных соеди­нений необратимых объемных изменений, в результате которых в конст­рукциях возникают остаточные деформации и напряжения. Являясь соб­ственными напряжениями, т. е. уравновешенными в любых сечениях …

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Коррозия - это процесс разрушения металлов в результате взаи­модействия их с внешней средой. Термин ржавление применим только к коррозии железа и его сплавов с образованием продуктов коррозии, состо­ящих в основном …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.