Сварные Напряжения, вызываемые сваркой

Доведение до минимума деформаций и напряжений, вызываемых сваркой, путем а) уменьшения количества сварных швов и объема наплавленного [c.224]

Доведение до минимума деформаций и напряжений, вызываемых сваркой, путём а) уменьшения количества свар ных швов и объёма наплавленного ме талла (см. выше) б) по возможности симметричного расположения сварных швов по отношению к центру тяжести свариваемого элемента (расположение швов на фиг. 33, а отвечает этому тр . бованию, на фиг. 33, б — не отвечает) [c.562]

Устранение внутренних напряжений, возникающих при сварке, и изменение структуры и свойств наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния достигается последующей после сварки термической обработкой. Внутренние напряжения снимают общим или местным высокотемпературным отпуском при 600—650° С. Общий отпуск сварных конструкций производят в печи. Нагрев при местном отпуске (например, трубопроводов) осуществляется переносными термическими печами, специальными высокочастотными индукторами. Местный отпуск не устраняет полностью напряжений, вызываемых сваркой. [c.219]

Допускаемые напряжения. Прочность сварных соединений, полученных конкретным способом сварки, зависит от следующих факторов качества основного материала характера действующих нагрузок (постоянные или переменные) технологических дефектов сварки (шлаковые и газовые включения, непровары и т. п.) деформаций, вызываемых сваркой различной структуры и свойств наплавленного и основного металла и др. Поэтому допускаемые напряжения при расчете сварных соединений принимают пониженными в долях от допускаемых напряжений для основного металла. Нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей при статической нагрузке указаны в табл. 3.2, а при переменных нагрузках — см. [12] и [18]. [c.272]

Разделка кромок должна обеспечивать качественное выполнение сварного шва при минимальном объеме наплавленного металла с тем, чтобы после сварки иметь возможно меньшие внутренние напряжения, вызываемые усадкой. [c.417]

Сварка чугуна. Свойства, присущие чугуну, усложняют его сварку. При расплавлении чугун быстро переходит из твердого состояния в жидкое, минуя промежуточную тестообразную фазу. Поэтому чугун в случае предварительного подогрева можно сваривать только в нижнем положении, часто с применением формовки зоны сварного шва. При нагреве чугун значительно увеличивает свой объем, что вызывает появление внутренних напряжений, которые, суммируясь с напряжениями, вызываемыми неравномерным нагревом изделия и усадкой шва, могут привести к появлению трещин или полному разрушению изделия. Перечисленное вызывает необходимость применения специальных способов сварки чугуна, снижающих напряжения и препятствующих образованию твердой отбеленной зоны. [c.45]

Известно, что в сварных конструкциях после сварки возникают остаточные напряжения, вызываемые неравномерностью распределения температуры при сварке и жесткостью свариваемых элементов, препятствующей свободному развитию тепловых деформаций [71, 73, 74, 76, 79, 85, 94]. [c.18]

В хороших конструкциях, чтобы избежать концентраций напряжений, стремятся уменьшить влияние дефектов, вызываемых сваркой, и их размеры. В основном это достигается применением соответствуюш ей технологии сварки, выбором вязкого электрода, условий предварительного и последуюш его нагрева, типов и расположения сварных соединений. Очевидно, условия сварки и материалы должны обеспечивать получение соединений, фактически свободных от дефектов. Резкие изменения сечения сварного соединения и возникновение подреза либо при сварке, либо при последующей механической обработке, приводят к образованию концентраторов, служащих потенциальными инициаторами трещин. Аналогично этому все, что затрудняет проведение сварки (например, выполняемой высоко над землей или при ограниченном доступе к месту сварки), увеличивает вероятность получения [c.247]

Сварные соединения сталей характеризуются повышенной склонностью к сероводородному растрескиванию [56—58]. Это обусловлено высокими внутренними напряжениями в швах и зонах термического влияния. Отрицательное влияние сварных швов особенно резко проявляется у сталей с относительно низким пределом текучести. При отсутствии сварных соединений эти стали вообще не подвергались растрескиванию, однако сварные образцы показали довольно существенное растрескивание (до 70% образцов). Трещины, в основном, образовывались в зонах термического влияния [56]. Понижение скорости охлаждения металла после сварки снижало степень вызываемого сваркой уменьшения стойкости стали к этому виду разрушения [57]. Отмечалось некоторое увеличение стойкости сварных соединений к сероводородному растрескиванию после предварительного нагрева стальных листов перед сваркой до 100—150 °С. [c.54]

Понижение скорости охлаждения металла после сварки снижало степень вызываемого сваркой уменьшения стойкости стали к этому виду разрушения. Кроме того, отмечалось некоторое увеличение стойкости сварных соединений к сероводородному растрескиванию после предварительного нагрева стальных листов перед сваркой до температуры 100—150°С. Заводские испытания напряженных (20, 40, 60, 80 и 100% (Тз) образцов (с выдержкой 1—2 года в аппаратах) показали появление трещин в местах сварных швов [132]. Интенсивность растрескивания заметно усиливалась при наличии в среде (кроме сероводорода и воды) хлоридов, оказывающих дополнительное агрессивное воздействие. Уменьшающее склонность к сероводородному растрескиванию влияние смягчающего отжига связано с соответствующим изменением прочностных характеристик. Так, образцы стали 4320 (0,22% С 0,58% Мп 0,75% Сг 2,0% N1 0,36% -Мо и 0,08% Си) после отжига в течение [c.70]

Предварительный обратный изгиб можно создать с помощью наклепа кромок и стенки балок либо нагревом до температуры 700—750° С (рис. 4-24). Эффективной мерой предотвращения выпучивания стенки в двутавровой балке, вызываемой сваркой поясных швов, является сборка с предварительным натяжением стенки. Для натяжения стенки используют сборочные стенды с домкратным устройством. Повысить жесткость тонких листов в сварных конструкциях с целью уменьшения деформаций можно путем гофрирования. При помощи прессов на тонких листах предварительно выдавливают узоры жесткости или гофры. Мерой уменьшения сварочных напряжений может быть предварительное растяжение или сжатие элемента с помощью продольно сжимающей силы. [c.166]

Применяемые в настоящее время расчеты прочности и устойчивости в ряде случаев не учитывают изменений свойств основного металла и вызываемых сваркой деформаций и напряжений. Прочность сварных соединений оценивается обычно по прочности наиболее слабой зоны, которую определяют на основании сравнения результатов испытания образцов, вырезанных из различных зон сварного соединения. При этом совместная работа смежных зон с различными свойствами и механическими характеристиками никак не учитывается. Напряженное состояние определяется преимущественно от внешних сил, во многих сл) чаях без учета его неравномерности и начального напряженного состояния, возникающего при изготовлении конструкции. [c.94]

Трещины в швах образуются под действием внутренних термических напряжений, которые возникают при неравномерном нагреве и охлаждении сварных конструкций в процессе сварки. При сварке легированных сталей, чувствительных к закалке, помимо этого возникают также напряжения, вызываемые изменениями структуры. Совместное действие термических и структурных напряжений делает сварку легированных сталей более опасной в отношении образования трещин. [c.222]

Большое снижение предела выносливости сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, объясняется концентрацией напряжений, вызываемой усилением шва при газовой сварке шов получился более плоским. [c.69]

С. Эффективная мера предотвращения выпучивания стенки в двутавровой балке, вызываемого сваркой поясных швов, — сборка с предварительным натяжением стенки. Для этого используют сборочные стенды с домкратным устройством. Повысить жесткость тонких листов в сварных конструкциях с целью уменьшения деформаций можно путем гофрирования. С помощью прессов на тонких листах предварительно выдавливают узоры жесткости, или гофры. Уменьшение сварочных напряжений может быть достигнуто предварительным растяжением или сжатием свариваемых деталей вдоль направления сварки. [c.79]

Напряжения и деформации, вызываемые сваркой, необходимо снижать уменьшением числа сварных швов, симметричным расположением швов, недопущением скученного их расположения и пересечения, применением прерывистых симметричных швов, заменой дуговой сварки другими видами сварки, дающими меньшую деформацию. [c.322]

Сварочные деформации и перемещения по аналогии с напряжениями могут быть временными и остаточными. В зависимости от вызываемых искажений формы и размеров конструкции различают следующие виды перемещений укорочение, изгиб, потеря устойчивости, скручивание и др. Эти (как правило, сложные) перемещения конструкции можно представить в виде суммарного проявления отдельных элементарных видов деформаций в зоне сварных соединений. Поэтому основная задача — умение правильно определить элементарные виды деформаций в зависимости от режимов сварки, жесткости свариваемых элементов и других параметров, которые используются для расчета перемещений конструкции [17]. [c.410]

На рис. 7.7 [ ] схематически показаны три основных типа дефектов сварного шва. Существуют трещины, связанные с затвердеванием, которые возникают в самом сварном шве трещины, обусловленные напряжением в зоне термического влияния, и трещины, вызываемые ползучестью при стыковой сварке разнородных материалов. Первые два типа дефектов получаются главным образом из-/за растягивающих напряжений, развивающихся при затвердевании расплавленного металла и последующего охлаждения между двумя большими и жесткими массами материала с более низкой температурой. Технологические операции, проводящиеся вблизи сварного шва и вызывающие появление остаточных напряжений, нежелательны и их необходимо Избегать. Гораздо легче сварить два цилиндра, если они соосны и имеют одинаковый диаметр и толщину стенки. Всякий раз, когда это возможно, изменение в сечении должно быть удалено от сварных швов. [c.79]

Сварка вызывает в изделиях появление напряжений, существующих без приложения внешних сил. Напряжения возникают по ряду причин, прежде всего из-за неравномерного распределения температуры при сварке, что затрудняет расширение и сжатие металла при его нагреве и остывании, так как нагретый участок со всех сторон окружен холодным металлом, размеры которого не изменяются. Вследствие структурных превращений участков металла околошовной зоны, нагретых в процессе сварки выше критических точек, в свариваемых конструкциях возникают структурные напряжения. В отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, эти напрял ения называют внутренними (собственными) и остаточными сварочными напряжениями. Если значения сварочных напряжений достигнут предела текучести металла, они вызовут изменение размеров и формы, т. е. деформацию изделия. Деформации могут быть временными и остаточными. Если остаточные деформации достигнут заметной величины, они могут привести к неисправимому браку. Остаточные напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Особенно сильно проявляется действие этих напряжений в условиях, способствующих хрупкому разрушению сварного соединения, которое происходит в результате неблагоприятного сочетания концентрации напряжений, температуры и остаточных напряжений. Первые два фактора меньше поддаются изменению, чем остаточные напряжения, поэтому применяют ряд мер по предотвращению и снижению сварочных напряжений и деформаций. [c.97]

Однако при сварке, в отличие от способов механического крепления заготовок, возникает ряд специфических проблем, связанных с тепловым воздействием источников нагрева при сварке плавлением, с приложением механических усилий без сопутствующего нагрева при соединении заготовок под давлением. В результате в металле протекают физико-химические процессы, которые могут повести к нежелательному изменению его свойств, развитию физической (структурной) и химической неоднородности и появлению остаточных деформаций и напряжений. Особенно сложны эти проблемы при соединении разнородных металлов, отличающихся кристаллическим строением и теплофизическими характеристиками. Поэтому при проектировании сварных соединений следует учитывать совокупность конструктивных и технологических факторов, а также свойства соединяемых материалов. Принятые конструктивные формы в известной мере ограничивают технологические возможности в смысле выбора способа сварки, от которого зависит, в свою очередь, конечный результат технологического процесса изготовления конструкции. Под технологичностью сварной конструкции понимают такое конструктивное оформление, при котором вместе с удобствами изготовления обеспечивается возможность применения высокопроизводительных технологических процессов при максимальной механизации и автоматизации отдельных технологических операций. При создании наиболее рациональных конструкций необходимо в процессе их проектирования исходить нз условий обеспечения максимальных удобств при выполнении отдельных технологических операций и минимального веса при заданном качестве сварного соединения. Кроме того следует учитывать, что неизбежные искажения формы, вызываемые тепловым эффектом сварочного процесса, должны быть минимальны. [c.376]

Существующие методы расчетов прочности, как правило, не учитывают воздействия, оказываемого на конструкцию при ее изготовлении. Поэтому в обычно выполняемых расчетах прочности, как правило, исходят из нормативных свойств материала. При этом не учитываются изменения, вызываемые процессом сварки, а также наличие в сварных соединениях неоднородности свойств в различных зонах. Расчеты прочности ведут, ориентируясь на то напряженное состояние, которое диктуется только внешней нагрузкой, и не учитывают [c.94]

Во время пластического деформирования дополнительного металла имеет место относительное скольжение проволоки по поверхности высаженной канавки, в результате чего контакти-руемые металлы сближаются на очень близкое расстояние. При высоком давлении и температуре происходит сварка, приводящая к увеличению первоначального размера детали 4 до ь Таким образом, в основе этого способа восстановления деталей машин с введением дополнительного металла лежит соединение металлов, основанное на сварке металлов под давлением. Высокое качество сварных соединений при сварке в пластическом состоянии объясняется тем, что при этом способе отсутствуют дефекты, вызываемые переходом металла из твердой фазы в жидкую и обратно пережог, усадочные напряжения и раковины, газовые поры, рыхлость и кристаллические трешины. [c.184]

Вторая ступень редуктора передает больший момент, чем первая ступень, и поэтому водило установлено на однорядных роликовых конических подшипниках. Корпус редуктора сварной. Для устранения возможной деформации корпус похщергается термической обработке для снятия внутренних напряжений, вызываемых нагревом при сварке. Масло заливается в картер корпуса, и зацепление смазывается купанием в ванне, а подшипники - разбрызгиванием. [c.287]

Опыт изготовления сварных конструкций и многочисленные исследования позволили установить, что на возникновение холодных трещин определяющее влияние оказывают следующие факторы закалочные структуры в металле око-лошовной зоны и шва, водород в этих участках сварного соединения и напряжения, вызываемые процессом сварки и жесткостью соединений. [c.12]

Напряжения и деформации, вызываемые сваркой, необходимо снижать уменьшением количества сварных швов и объема наплавленного металла симметричным расположением швов недопущение.м скученного расположения швов и их пересечения применением прерывистых симметричных швов или электрозаклепок в неответственных соединениях устранением резких переходов в сечениях свариваемых соединений, расположением швов, допускающих предварительную сборку соединения до начала его сварки расположе- [c.167]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

В процессе сварки конструкции в ней возникают напряжения в результате неравномерных объемных изменений, вызванных неодинаковым нагревом основного и наплавленного металлов, усадкой расплавленного металла после сварки, структурными изменениями металла из-за быстрого охлаждения, жестким закреплением деталей или изделия в ходе их изготовления. Появление указанных натряжений в сварном соединении может обусловливаться также и изменением растворимости газов, окружающих сварной шов при охлаждении. Эти напряжения в отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, называют внутренними или остаточными сварочными напряжениями. Внутренние напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Величина оста- [c.119]

Расчет прочности сварных швов. Если сварной шов должен удовлетворять условию достаточной прочности, то за расчетную нагрузку для него д. б. принята (как по величине, так и по характеру) нагрузка тех связей корпуса, к которым относится рассматриваемый шов. Если же шов должен удовлетворять не только условию достаточной, но и условию равной (с соседними частями корпуса) прочности, то расчетной нагрузкой для него должна служить нагрузка, вызывающая в материале связей опасное напряжение, причем вызываемое этой нагрузкой напряжение в шве должно быть равно опасному напряжению, установленному для данного типа сварного шва. Если сварной шов д. б. рассчитан на равную прочность с заклепочным швом, который он заменяет, то расчетной нагрузкой для него должна служить нагрузка, вызывающая опасное напряжение в заклепках заклепочного шва, причем вызываемое этой нагрузкой напряжение в сварном шве д. б. равно опасному на-пряясению, установленному для данного типа сварного шва. Напряжения в сварных соединениях д. б. относимы к расчетному сечению сварного шва, показанному в таблице типов сварных швов. В соответствии с этим при пользовании общими ф-лами строительной механики для определения напряжений следует в эти ф-лы вводить элементы указанного расчетного сечения сварного шва. При пользовании для расчета сварных швов ф-лами строительной механики, применяемыми для расчета прочности заклепочных соединений, следует в эти ф-лы вводить вместо приведенной ширины заклепочного шва, равной площади сечения заклепок, отнесенной к единице длины шва, расчетную толщину сварного шва. В случае применения прерывистой сварки расчетная толщина сварного шва д. б. уменьшена помножением на коэф. прерывистости, меньший единицы и определяемый из выралгения к = = ,где а—длина непрерывного прохода шва, [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...