ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы уменьшения остаточных напряжений и пластических деформаций металла при сварке из "Справочник по сварке Том 3 " Имеются три принциппально возможных пути влияния на сварочные деформации и наиряжения, которые используются в различных методах снижения остаточных напряжений, пластических деформаций и перемещений от сварки. [c.176] Первый путь заключается в уменьшении величины пластической деформации металла в стадии его нагрева, а также в уменьшении объема металла, участвующего в пластической деформации. Обычно на стадии нагрева стремятся уменьшить пластические деформацип укорочения, так как они в основном являются причиной образования усадкп после полного остывания детали. [c.176] Второй путь состоит в увеличении пластической деформацип удлинения металла на стадии остывания или после полного охлажденпя в тех зонах, где нрп нагреве возникли пластические деформации укорочения. Еслп удлинение ио величине будет равно возникшему при нагреве укорочением, то остаточные деформации окажутся равными нулю. [c.176] Предварительный и сопутствующий подогревы при сварке. Они уменьшают пластические деформации укорочения металла. В некоторых случаях, если вследствие подогрева сварка выполняется на пониженных погонных энергиях, уменьшается объем зоны пластически деформированного металла. С увеличением температуры подогрева эффект снижения остаточных напряжешш усиливается. Подогрев до высоких температур, когда О, вообще исключает образование значительных остаточных напряжений. Подогрев оказывает заметное влияние на остаточные наиряжения, вызванные структурными превращениями, и на величину предела текучести металла вследствие уменьшения скорости ох.лаж-дения. Замедление скоростп охлаждения снижает остаточные наиряжения. Одновременно с уменьшением величины максимальных напряжений подогрев в ряде случаев благоприятно влияет на структуру металла сварных соединений. [c.177] Проковка металла. Выполняется непосредственно после сварки по горячему металлу или после полного остывания. [c.177] Благодаря осадке металла в направлении удара пропсходпт его раздача в перпенди-куля шых нап )авлениях, что снижает растягивающие напряжения или даже вызывает сжатие. Глубина расиространения эффекта проковки обычно находится в пределах менее 10 мм и зависит от формы инструмента н мощностп ударов. Известны случаи отрицательного влияния проковки в мало-пластичных металлах вследствие чрезмерного наклепа. Проковка имеет преимущество перед другими методами в отношении маневренности и простоты оборудования. [c.177] Прокатка зоны сварных соединений или обкатка поверхностей роликами. [c.177] Уменьшает растягивающие напряжения, а при значительных давлениях может создавать сжимающие напряжения вплоть до величины, близкой к пределу текучести металла. Имеет преимущество перед проковкой благодаря большей равномерности деформации, статическому характеру приложения давления и возможности плавного регулирования усилия. Более подробные данные о прокатке швов приведены нпже. [c.177] Приложение нагрузок к элементам сварных конструкций. Возможно приложение нагрузок в процессе выполнения сварки или после полного остывания. Первый прием применяют крайне редко. Методы статического нагружения используют растяжение или изгиб с образованием растягивающих напряженит в зонах, где остаточные напряжения максимальны. При сложении напряжений и достижении возникают пластические деформации. Полное снятие остаточных напряженпй может быть достигнуто, если нагрузка при растяжении вызовет текучесть всего сечения элемента, однако такие условия практически трудно обеспечить. [c.177] Частным случаем является динамическое приложение нагрузок путем вибратцш сварных конструкций. Заметное снижение напряженпй происходит при напряжениях, превышающих предел выносливости металла. Возможно введение ультразвуковых колебаний для снижения напряжений, однако этот метод мало исследован. [c.177] Данный метод позволяет понизить напряжения в зонах, где они максимальны. Полного снятия напряжений не достигается. [c.178] Перераспределение напряжений местным нагревом. В центрально части зоны нагрева после остывания образуются остаточные напряжения г)астяжепия. Вблизи зоны нагрева действуют уравновешивающие напряжения сжатпя, которые могут быть использованы как средство повышения вибрационной прочности, если сжимающие напряжения действуют в зоне опасного концентратора. [c.178] Вернуться к основной статье