Сварные Усадочные напряжения

Количественным критерием оценки сопротивляемости сварного соединения образованию холодным трещинам являются минимальные внешние напряжения, при которых начинают возникать холодные трещины при выдержке образцов под нагрузкой, прокладываемой сразу же после сварки. Внешние нагрузки воспроизводят воздействие на металл собственных сварочных и усадочных напряжений, которые постоянно действуют сразу после сварки при хранении и эксплуатации конструкции. [c.44]

Усадочные напряжения 5 — 466 Сварные котельные барабаны — Сборка — Технологические карты 5 — 516 [c.251]

В приведенных зависимостях Ki (рис. 9) подсчитывался qo формулам (7) и (9). Результаты исследования показывают, что около вершины трещины, прилегающей к сварному шву, коэффициент интенсивностей напряжений, определенный по (7) и (9), снижается на 10—12 % по отношению к коэффициенту интенсивностей для противоположной вершины той же трещины. Объясняется это, по-видимому, тем, что трещина вблизи сварного шва находится в зоне усадочных напряжений от вклейки ребра жесткости в пластину, кото- [c.328]

Сварочный пруток должен подаваться под углом 90° к поверхности сварного шва. Если угол превышает 90°, часть усилий тратится на вытягивание прутка в пластичном состоянии, вследствие чего при дальнейшем охлаждении возникают усадочные напряжения, которые разрывают пруток. При наклоне, меньшем 90°, пруток разогревается быстрее, чем основной материал (и на более длинном участке), в результате чего он не приваривается к свариваемым деталям. Кроме того, часть усилия при вдавливании прутка расходуется на сжимание в продольном направлении, обратном его движению, вследствие чего образуются волны . Прочность соединения при неправильной подаче прутка в шов резко снижается, и последний легко отделяется от поверхности сварного шва. [c.192]

Наибольшая величина зазора между кромками в вершине шва допускается 15 мм-, при большей величине зазора должна устанавливаться вставка с разделкой трещины по ширине. При этом наименьшая ширина вставки допускается 100—150 мм с тем, чтобы избежать концентрации температурных и усадочных напряжений и коробления металла на прилегающем к сварному шву участке. До ширины не менее 100—150 мм надо вырезать участок с дефектом, если необходимо вваривать вставку. [c.237]

Трещина поперек сварного шва с выходом за его пределы в обе стороны на основной металл (рис. 8.12,в) возникает из-за воздействия продольных усадочных напряжений з местах перерывов в наложении сварного шва или в местах, имеющих шлаковые включения. Эти трещины подвариваются после высверливания материала шва с трещиной и засверливания ее на основном материале детали. Вначале подваривается трещина на основном материале с обеих сторон сварного шва в направлении от засверленного конца к шву. Затем высверленное в шве отверстие заваривается круговым движением электрода или присадочного материала. [c.323]

Горячие трещины образуются непосредственно в сварном шве в процессе кристаллизации, когда металл находится в двухфазном состоянии. Причинами их возникновения являются кристаллизационные усадочные напряжения, а также образование сегрегаций примесей (серы, фосфора, кислорода), ослабляющих связи между формирующимися зернами. Склонность к образованию горячих трещин тем выше, чем шире интервал кристаллизации и ниже металлургическое качество стали. Углерод расширяет интервал кристаллизации и усиливает склонность стали к возникновению горячих трещин. Холодные трещины образуются при охлаждении сварного шва ниже 200 - 300 °С преимущественно в зоне термического влияния. Это наиболее распространенный дефект при сварке легированных сталей. Холодные трещины редко встречаются в низкоуглеродистых сталях и особенно в сталях с аустенитной структурой. Причина их образования — внутренние напряжения, возникающие при структурных превращениях (особенно мартенситном) в результате местной закалки (подкалки). Увеличивая объемный эффект мартенситного превращения, углерод способствует появлению холодных трещин. [c.290]

Двутавровые балки изготавливают также сварными из трех плоских элементов (рис. 112,а) или из плоской стенки и специальных профилей для поясов (рис. 112,6). Однако в поясных швах двутавровых балок, сваренных из трех плоских элементов, под воздействием усадочных напряжений происходит коробление, а иногда и перекос. [c.258]

Внутренние напряжения остаются в сварных швах, так как возможность свободной усадки в сварных конструкциях обычно отсутствует. Но величина этих напряжений бывает различная — от совсем незначительных до настолько больших, что они превышают прочность металла и вызывают трещины по шву или иногда в целом месте. Усадочные напряжения вредны, потому что их наличие в некоторых случаях уменьшает прочность конструкции, так как швы подвергаются, помимо напряжений от пере- [c.113]

Под сварку не рекомендуется односторонняя разделка фланца во избежание коробления из-за усадочных напряжений в сварном шве (рис. 397). [c.632]

Сварка стальных конструкций должна производиться по заранее разработанному технологическому процессу (в виде инструкций или карт), устанавливающему способ сварки, порядок наложения швов, увязку сварочных работ со сборкой, режимы сварки. Технология сварки должна обеспечивать требуемую прочность и пластичность сварных соединений при наименьших усадочных напряжениях и деформации свариваемых деталей. [c.483]

На рис. 26 показаны деформации некоторых листовых конструкций, сваренных в незакрепленном состоянии. Стыковые и угловые соединения под действием поперечных напряжений деформируются в сторону большего сечения шва, т. е. в направлении максимальных напряжений. Наряду с этим сварные элементы деформируются в направлении действия продольных тепловых и усадочных напряжений, образующихся в шве. [c.43]

При конструировании сварных фланцевых соединений следует руководствоваться следующим 1) толщина фланца, выбранная расчетным способом, должна обеспечивать сплощной сварной шов по всей толщине фланца 2) под сварку не рекомендуется односторонняя разделка фланца во избежание коробления из-за усадочных напряжений в сварном шве 3) если по условиям жест- [c.859]

При расстоянии между трещинами менее 400 мм усиление следует производить постановкой одной накладки, перекрывающей края трещин на 100—150 мм. Прихватку накладок производят теми же Электродами, что и при выполнении сварных щвов, в местах расположения сварных щвов размеры должны быть минимальными, обеспечивая расплавление их при наложении сварных щвов. Сварку следует производить с учетом возможности усадки сварных щвов, обеспечивая полный провар свариваемых деталей и минимальные усадочные напряжения, коробления. [c.88]

Исходная вязкость многих клеев особенно сильно возрастает при повышении содержания наполнителя, что ведет к снижению способности клея выжиматься с контактной площадки. Невы-давленный клей в процессе сварки сгорает, при этом обильно выделяются газы, образующие поры и свищи в клеевой прослойке. Это приводит к снижению прочности и нарушению герметичности клее-сварного соединения. Увеличение количества наполнителя способствует снижению усадочных напряжений в клеевом слое и удешевлению клеевой композиции. Чтобы клеи хорошо выдавливались с контактной площадки в процессе сварки, они должны иметь вязкость не более 0,12 сек по конусному вискозиметру. Однако слишком высокая жидкотекучесть клея приводит к вытеканию его из зазоров соединения, особенно если плоскость нахлестки наклонена к горизонтали. В результате этого возникают непроклеи, нарушается герметичность соединения и снижается его прочность. [c.75]

Усадочные раковины (рис. 46). Вследствие недостаточного давления и малой выдержки осадки и неравномерного охлаждения шва при его остывании возникают усадочные напряжения, вызывающие раковины. Наибольшую опасность для работоспособности сварного соединения имеют раковины в зоне сплавления и проплавления стыка, которые образуются, как правило, при неправильно выбранных давлении и температуре сварки термопластов с различными индексами расплава. [c.92]

Усадочные напряжения, возникающие в сварных швах, соединяющих горловину конденсатора и выхлопной патрубок турбины, вызывают деформацию патрубка, что может привести к изменению положения расточек ЦНД и, следовательно, к изменению центрирования его ротора. [c.35]

Большое влияние на свариваемость металла оказывают примеси. Свариваемость меди ухудшается при наличии в ней таких примесей, как висмут, свинец и кислород. Свинец и висмут при наличии усадочных напряжений способствуют образованию трещин в сварных швах. Содержание висмута в меди допускается не более 0,003%, а свинца — не более 0,03 % . [c.13]

При больших диаметрах патрубков, для обеспечения плавного перехода от стенки корпуса к патрубку, применяются конструкции с отбор- товками (фиг. 48). Конструкция по типу а наиболее рациональна, так как сварка внешнего кольцевого шва не оказывает значительного влияния на напряжения в корпусе или днище аппарата. После сварки патрубка по типам б—г необходим местный отжиг во избежание возникновения усадочных напряжений в кольцевом шве. В рационально сконструированном сварном шве, кроме уменьшения концентрации напряжений, должно быть обеспечено плавное сопряжение наплавленного металла с основным не должно быть острых углов, вызывающих усиленную коррозию (фиг. 49). [c.82]

Не следует под сварку фланцев применять одностороннюю разделку кромок, так как усадочные напряжения в сварном шве могут вызывать при этом значительные поводки и коробления. [c.82]

На появление таких трещин в сварных швах значительное влияние оказывает неблагоприятная направленность фронта кристаллизации металла, при которой создаются условия для одновременного соприкосновения вершин растущих навстречу друг другу кристаллов и в связи с этим скачкообразный рост усадочных растягивающих напряжений, вызывающих энергичный рост накапливаемой локальной деформации в так называемой плоскости "слабины", ориентированной нормально (перпендикулярно) фронту кристаллизации (см. рис. 2.2). [c.89]

Большинство теплоустойчивых перлитных сталей проявляют при сварке склонность к образованию холодных трещин, обусловленных сварочными напряжениями и структурными прев ращениями. Прочность и пластичность сварных соединений этих сталей, а также качество соединений, в значительной степени определяются тепловыми режимами оварки. При неблагоприятных термических режимах вследствие быстрого отвода тепла в околошовной зоне может быть превышена критическая скорость охлаждения, в результате чего в этой зоне образуются структуры закалки, которые при воздействии усадочных и структурных напряжений обусловливают повышенную склонность металла к образованию трещин и к хрупкому разрушению. С целью предотвращения этих явлений при сварке применяется предварительный и сопутствующий подогревы. [c.116]

В приведенных выше примерах влияния продольной и поперечной усадок рассматривались как вполне самостоятельные явления. Фактически они действуют совместно, и поэтому правильнее говорить только о преобладании того или иного вида усадочных явлений в каждом конкретном случае сварки. В целом усадочные явления при сварке представляют собой весьма существенный недостаток, так как возникающие внутренние напряжения иногда вызывают образование трещин в сварных изделиях. В отдельных случаях наблюдается коробление изделий и искажение их размеров. [c.467]

Приближенный способ определения остаточных деформаций сварных конструкций основан на представлении, что в зонах пластического деформирования образуются растягивающие напряжения, приближающиеся к величине предела текучести 0 . Таким образом, в указанных зона.х возникают усадочные усилия [c.68]

Холодная правка достигается образованием пластических деформаций растяжения в металле шва и пластического сжатия волокон основного металла на противоположной шву стороне изделия путем выгиба изделия в обратную сторону. В результате холодного гиба в подвергавшихся сжатию волокнах основного металла образуются остаточные напряжения растяжения, которые уравновешивают действие усадочного усилия и держат изделие в выпрямленном состоянии. Метод громоздкий, требует больших усилий, и при этом исчерпывается запас пластических свойств наплавленного металла. Возможно также образование трещин и разрывов в сварных швах в процессе правки. [c.615]

Снижение внутренних напряжений может быть осуществлено за счет конструктивных и технологических мероприятий. Конструктивные мероприятия должны быть направлены на рассредоточение сварных швов в узле, введение гибких элементов конструкции, которые обеспечивают свободную деформацию, подбор наиболее приемлемых материалов для качественной сварки. Технологические мероприятия направляются на устранение излишнего закрепления деталей при сварке, на обеспечение равномерного остывания их после нее, выбор рационального порядка наложения сварочных швов, обеспечивающего свободное перемещение при усадочных явлениях, повышение теплоотвода из зоны сварки и т. д. [c.286]

Отличительной особенностью процесса сварки является резкий местный нагрев и охлаждение. При охлаждении и затвердевании происходит уменьшение объема металла, вызывающее образование усадочных раковин, и возникновение остаточных напряжений. Величина возникающих внутренних напряжений может превзойти предел прочности металла, что вызовет появление трещин в сварном соединении. Трещины являются самым серьезным пороком в сварном соединении, так как их исправление требует сложной подготовки, подбора режи- [c.46]

Трещины, причины образования их и методы борьбы с ними. При сварке сталей с повышенным содержанием углерода в низколегированных конструкционных сталях часто появляются трещины в шве и в зоне термического влияния. К основным причинам, вызывающим появление трещин, относятся а) образование вследствие больших скоростей охлаждения закалочных зон со структурой мартенсита, обладающих низкими пластическими свойствами и повышенной твёрдостью б) повышенное содержание серы в наплавленном металле при малом содержании марганца (Липецкий) [20] в) повышенное содержание в наплавленном металле кремния (Шеверницкий и Слуцкая) [40] г) различие коэфициента усадки малоуглеродистого наплавленного металла и высокоуглеродистого или легированного основного д) неравномерность остывания валика в соединениях внахлёстку и втавр, в которых корень валика охлаждается медленнее, чем концы катетов, прилегающих к гипотенузе е) усадочные напряжения, возникающие при сварке ж) дефекты сварного шва — наличие непроваров, шлаковых включений и пористости. [c.428]

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]

У металлов н сплавов е аллотропическими модификациями, например у сталей, в процессе охлаждения в твердом состоянии протекает вторичная кристаллизация или перекристаллизация. В этом случае свойства вторичной структуры определяются модификациями, стабильными при более низких температурах. Существует, однако, определенная связь между первичной и вторичной структурами, поэтому необходимы исследования первичной структуры н у сплавов е аллотропическими превращениями. Кроме того, первичная структура перед перекристаллизацией подвержена воздействию нагрузок, например усадочных напряжений. Образующиеся в сварных швах трещ.ины не могут быть объяснены вторичной кристаллизацией. Поэтому для металлографических исследований важно иметь представление о процессах первичной кристаллизации. [c.30]

Внутренние напряжения остаются в свариых швах, так как возможность свободной усадки в сварных конструкциях обычно отсутствует. Но величина этих напряжений бывает различная—-от совсем иезначительных до настолько больших, что они превышают прочность металла и вызывают трещины по шву или иногда в целом месте. Усадочные напряжения вредны, пото му что их наличие в некоторых случаях уменьшает прочность конструкции, так как швы подвергаются, помимо напряжений от передачи внешних усилий, действующих на конструкции, еще и внутренним напряжениям в сумме эти напряжения могут превзойти допускаемые пределы. [c.130]

Как было показано [60, с. 66], в процессе аллотропических превращений сталь резко понижает сопротивление релаксации напряжений. Поэтому создающиеся в сварном шве усадочные напряжения в значительной степени снимаются при мартенситном превращении, чего не происходит при сварке аустенитных сталей. В то же время малое содержание углерода в твердом растворе спо-аобствует снижению объемных изменений, а следовательно, внутренних напряжений, возникающих при сварке благодаря мартенситному превращению. Так как температура мартенситного превращения стали 08Х15Н5Д2Т находится вблизи комнатной, то величина усадочных напряжений, образующихся при охлаждении шва и околошовных зон от температуры мартенситного превращения до комнатной, весьма мала. [c.159]

По данным Б. И. Медовара, повышенная склонность к ликвации примесей по границам зерен в высоколегированных сталях приводит к тому, что в этих зонах образуются более легкоплавкие прослойки с меньшей прочностью при температурах кристаллизации, когда ранее закристаллизовавшиеся части приобрели достаточную прочность. Под влиянием усадочных напряжений в них возникают надрывы, переходящие в межкристаллитную трещину. В аустенитном металле сварных швов с транскристаллит-ным строением такая трещина может поразить весь шов, проходя по непрерывной межзеренной границе. В связи с рассмотренным для предотвращения появления кристаллизационных трещин в металле аустенитных швов можно использовать особо чистые по сере и фосфору свариваемые стали и присадочные материалы. Хорошо зарекомендовали себя аустенитные стали, рафинированные электрошлаковым переплавом или каким-либо другим методом. Поскольку в процессе сварки нельзя обеспечить снижение содержания фосфора, ибо это достигается окислением, а в стали имеются более легко окисляющиеся элементы, содержание фосфора в свариваемой стали и присадочных материалах ограничивают 0,01 % и избегают использования флюсов и электродных покрытий, способных загрязнять металл шва вредными примесями. [c.273]

Рис 6 3 Модель структуры сварного шва и схемы зарождения ГТ кристаллизационного (а) и подсолидусного (б, в) тнпа а — поворот кристаллитов под действием усадочных напряжений до заклинивания, что ограничивает залечивание расплавом раскрывающихся трещин, б — ростовые днслока дни у границ, в — зарождение трещины прн межзеренном проскальзывании в месте выхода ростовых дислокаций и в местах залегания карбидов и ннтерметаллидов [c.126]

По данным [45, 46, 42], в металле сварных высоколегированных швов с однофазной аустенитной структурой в процессе охлаждения, непосредственно после завершения кристаллизации может под действием возникающих к этому моменту растягивающих сварочных и усадочных напряжений дополнительно развиться физическая неоднородность — концентрация (упорядочение) дефектов кристаллической решетки (рис. 1У.9) в виде новых (вторичных), так называемых полигонизацион-ных, границ, вследствие чего снижаются высокотемпературная прочность и пластичность металла. Наряду с химической дендритной неоднородностью такая концентрация дефектов кристаллической решетки является причиной многих видов межкристаллитного разрушения металлов горячих трещин в сварных швах, растрескивания металла при [c.280]

В сварных соединениях незакаливающихся низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей, нержавеющих хромоникелевых и хромоникельмарганцовистых ферритно-аустенитных и аустенитных сталей, а также высокохромистых сталей ферритно-го класса возникают только тепловые и усадочные собственные напряжения. В сварных соединениях закаливающихся сталей возникают как тепловые, так и структурные собственные напряжения. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...