Методы определения деформаций в процессе сварки

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ [c.117]

Как было указано выше, основной причиной, вызывающей отклонение размеров диафрагм от заданных, являются сварочные деформации, величина которых превосходит заданные допуски. В настоящее время определение величин коробления диафрагм в процессе сварки производится опытным путем, по результатам замеров головных образцов каждого типоразмера. Этот путь является несовершенным, так как требует выполнения большого объема опытных работ по сварке головных образцов и не позволяет выявить оптимальный технологический режим сварки конструкции. Поэтому необходимым является внедрение расчетного метода для определения сварочных деформаций [53]. Выполненные расчеты для ряда сварных диафрагм показали хорошее совпадение с опытными данными. Ниже приведены основные положения, принимаемые при использовании расчетного метода. [c.147]

Определение деформаций металла от внутренних сил в околошовных зонах в процессе сварки производят дифференциальным методом. Прибор на некоторой базе длиною 10 -25 мм, расположенной параллельно оси шва, регистрирует изменение [c.165]

При помощи специальных приспособлений в процессе сварки осуществляется контроль сварочных деформаций. Для борьбы с ними используют методы наложения сварных швов в определенном порядке или технологические либо конструктивные жесткости. В зависимости от конструкции сварных узлов применяют различные методы снижения деформаций. Окончательная проверка соответствия фактических размеров узлов требованиям чертежей производится на разметочных плитах, станках или проведением соответствующих линейных замеров. [c.225]

Сварка трением - метод соединения материалов в твердой фазе, при котором зону соединения нагревают за счет работы против сил трения, возникающих на свариваемых поверхностях, находящихся в относительном движении и прижатых друг к другу нормальным усилием. Разрущение и удаление загрязнений обеспечивают путем термического воздействия, механического износа и пластического течения металла вдоль поверхности скольжения. После достижения в зоне соединения необходимой сварочной температуры и определенной деформации материала относительное движение заготовок практически мгновенно прекращается, и процесс заканчивается естественным охлаждением изделия. [c.502]

Иногда [И, 15, 24] оценивают тот или иной способ подготовки деталей к холодной сварке, пользуясь таким показателем, как степень деформации при возникновении сцепления. Такую оценку нельзя признать правильной. Во-первых, методы определения начала сцепления, в том числе и метод сдавливания образцов между симметрично наклонными пуансонами [И], отличаются крайней неточностью. Во-вторых, целью холодной сварки является вовсе не начало возникновения сцепления, а получение прочного и надежного неразъемного соединения деталей. Поэтому при наших исследованиях в качестве критерия для оценки влияния того или иного способа подготовки поверхности на качество холодной сварки была принята прочность соединения образцов, сваренных при одних и тех же параметрах технологического процесса, но при различных способах подготовки соприкасающихся поверхностей. Прочность соединения характеризовалась величиной разрушающего усилия при испытании на растяжение (срез> сваренных внахлестку образцов, а также результатами испытания на растяжение и на изгиб образцов, сваренных в стык. [c.13]

При современном состоянии развития науки о сварке и сварочной техники стало возможным определять расчетным путем оптимальные режимы сварки, свойства металла сварных соединений, величину сварочных деформаций и напряжений, а также режимы технологических способов по предупреждению либо снятию (или снижению) последних в изготовляемых конструкциях. В связи с этим в практику проектирования технологических процессов сварочной техники за последние годы начали внедряться научно обоснованные инженерные расчеты [4], [5] и [8]. Особенно широкое применение получили расчетные методы определения оптимальных режимов сварки, т. е. обеспечивающих получение сварных соединений высокого качества. [c.42]

Вопрос о временной идеализации процесса деформирования при сварке возникает при назначении временных интервалов между этапами решения деформационной задачи, так как определение ОСН осуществляется посредством прослеживания всей истории деформирования при сварке от этапа к этапу. Ответ на этот вопрос можно найти в самом методе решения термодеформационной задачи. Как указывалось в разделе 1.1, одно из допущений этого метода — условие простого нагружения на этапе в каждой точке рассматриваемой области, что позволяет определить размер временного интервала между этапами решения. В первом приближении можно принять, что простое нагружение реализуется, если в рассматриваемой области температура (или температурная деформация) за искомый временной интервал меняется монотонно. Тогда определение временных интервалов [c.281]

В методе Н. О. Окерблома определение деформаций и напряжений производится в нескольких последовательно расположенных друг за другом сечениях, что позволяет проследить изменение упругих и пластических деформаций в процессе сварки. [c.197]

В основе методов упругих решений лежит итерационный процесс уточнения дoпoлниfeльныx условий. С использованием этих принципов разработаны методы решения упругопластических задач для определения деформаций и напряжений при различных случаях сварки [4]. Решение задач этими методами осуществляется в численном виде на ЭВМ. Результаты решения позволяют анализировать как временные напряжения в процессе сварки, так и остаточные после сварки. Разработанные алгоритмы используют для решения одноосных задач (наплавка валика на кромку полосы, сварка встык узких пластин), задач плоского напряженного состояния (сварка встык широких пластин, сварка круговых швов на плоских и сферических элементах, сварка кольцевых швов на тонкостенных цилиндрических оболочках, сварка поясных швов в тавровых и других сварных соединениях), задач плоской деформации (многослойная сварка встык с [c.418]

Уточненный метод определения деформаций при сварке, разработанный Н. О. Окербломом, основан на последовательном учете пластических деформаций, образуемых в процессе сварки в течение всего периода остывания. [c.148]

В тех случаях, когда при проектировании сварной конструкции вопросам сварочных Деформаций и напряжений не было уделено должного внимания, приходится прибегать к технологическим мероприятиям предупреждения сварочных деформаций и напряжений в процессе проектирования технологического процесса изготовления сварных конструкций. Технолог, владея расчетным, методом определения сварочных деформаций и напряжений, может рассмотреть несколько вариантов сборки и сварки конструкции и выбрать из них наиболе,е оптимальный вариант, обеспечивающий требуемую точность изготовления конструкции с минимальными трудозатратами. Поэтому основным технологическим приемом предупреждения сварочных деформаций и напряжений конструкций следует считать выбор последовательности выполнения сборочно-сварочных работ при их изготовлении. Однако не всегда можно найти нужный вариант, отвечающий требованиям технических условий на изготовление конструкций. Тогда прибегают кспециальным технологическим мерам. Наиболее эффективным из них в настоящее время можно считать использование предварительного растяжения конструкций, назначаемого перед сваркой и сохраняемого в процессе сварки вплоть до полного остывания. При этом остаточные продольные сварочные деформации и напряжения конструкции, изготовленной из пластич-. ного материала, будут тем меньше, Чем больше величина предварительных напряжений растяжения а ач. Если сварную конструкцию (элемент) до сварки предварительно растянуть до предела текучести, то можно полностью исключить образование остаточных продольных сварочных деформаций и напряжений. На рис. VIII.32 кривой линией изображена зависимость п(Р), показывающая, во сколько раз уменьшатся сварочные деформации и напряжения при предварительном растяжении в зависимости от относительной величины начальных напряжений растяжения. [c.448]

Калиным [84], используются главным образом для определения конечных деформаций формоизменения и остаточных напряжений. Наиболее достоверные данные о кинетике изменения внутренних деформаций и напряжений в процессе сварки получены путем экспериментальных исследований на сталях с применением разработанного Н. Н. Прохоровым дифференциального метода определения деформации [85—87]. По этому методу внутренняя деформация металла е в определенной зоне сварного соединения находится как разность между изменением размеров (формоизменением) в ЭТО зоне при сварке на установленной базе измерения [c.45]

Остаточные деформации можно в значительной степени уменьшить, если правильно разработать технологический процесс сварки и правильно наметить способы борьбы со сварочными деформациями. Для зтого необходимо четко представлять себе механизм возникновения остаточных деформаций и разбираться в приближенных расчетных методах определения остаточных деформаций, разработанных Н. О. Окербломом, которым для расчетов рекомендовано пользоваться следующими формулами [c.68]

Определение величины тепловой энергии, выделяющ ейся в процессе упругопластического деформирования, представляет собой бо.чее сложную задачу, чем определение величины механической энергии. Для ее решения предлагались различные способы, включая калориметрические измерения [55], регистрацию температур разогрева [58] и др. В настоящей работе для определения доли энергии, затрачиваемой на процесс деформирования, которая выделяется в виде тепла, предлагается использовать рассмотренный ранее [58] метод прецизионного измерения температуры само-разогрева деформируемого образца. С этой целью к образцу на различных его участках точечной сваркой привариваются хромель-копе.чевые термопары, и электрический сигнал от них после усиления регистрируется автоматическими потенциометрами в координатах температура—усилие, температура—деформация или температура—время (под термином температура понимается разность температур исходного и текущего состояний материала образца. [c.65]

Режим сварки. Величина и характер сварочных напряжений и остаточных деформаций находятся в прямой зависимости от погонной энергии сварки,-которая определяется режимом сварки и зависит от сечения шва или слоя. Увеличение сечения шва или слоя приводит к заметному росту величины остаточной деформации. Для обеспечения минимальной деформации сварной конструкции следует назначать наименьшие (допустимые из условий прочности конструкции) сечения швов и не допускать их увеличения в процессе изготовления конструкции. В отношении уменьшения сечения шва наиболее рациональной является двусторонняя рюмкообразная разделка рис. 4-18). На зависимости между величиной остаточной деформации и режимом сварки (погонной энергией) основан расчетный метод определения остаточных деформаций. [c.164]

Точное определение напряжений и деформаций при сварке проводят методами теории пластичности [3], как правило, с использованием метода конечных элементов на мош,ных ЭВМ. Все тело рассматриваемой пластины разбивают на конечные элементы, более мелкие в зоне нагрева и более крупные в малонагретых частях пластины. Процесс сварки разбивают на небольшие отрезки времени. Сначала напряжения и деформации вычисляют в конце первого отрезка времени Д 1 и находят поле упругих и пластических деформаций. Затем, зная поле пластических деформаций в конце А 1 и прираш,ение температурных деформаций на отрезке времени определяют упругие и пластические деформации в конце Решение продолжают до получения установившегося характера напряжений и деформаций при сварке пластины. В этом методе могут быть учтены любые изменения свойств металла, вызванные изменением температуры и пластической деформацией. Метод позволяет получить напряжения о , Оу, х у и все компоненты деформации в элементах пластины. [c.198]

Сварку нужно стремиться выполнять в нижнем положении, так как при этом создаются наиболее благоприятные условия для получения швов хорошего качества. В этом положении расплавленный металл переносится в сварочную ванну, которая занимает горизонтальное положение, в направлении силы тяжести. При этом сварку в нижнем положении выполнять удобнее и легче наблюдать за процессом. Способ сварки в нижнем положении угловых швов называется сваркой в лодочку (рис. 32). Существуют различные способы сварки швов. Выбор их зависит от длины шва и толщины свариваемого металла. Условно принято швы длиной до 250 мм называть короткими, 250—1000 мм — средними, более 1000 мм — длинными. Для коротких швов рекомендуется способ сварки напроход (рис. 33,а), швов средней длины — сварка от середины к краям или обратноступенчатый способ (рис. 33,6, в), швов однопроходных стыковых соединений, первого слоя многопроходных швов и угловых швов — от середины к концам обратноступенчатым способом (рис. 33, г, д). Сварка обратноступенчатым способом при правильном выборе длины ступени является наиболее эффективной, так как уменьшает неодновременность выполнения однопроходного шва и поэтому приводит к меньшим остаточным деформациям. При сварке стыковых или угловых швов большого сечения шов накладывается несколькими слоями. При этом каждый слой средней и верхней части может быть получен за один, два и более проходов. При сварке толстого металла не рекомендуется делать каждый слой напроход , так как это может привести к значительным деформациям и появлению трещин в первых слоях. Для предотвращения образования трещин при сварке толстого металла накладывать слои следует на еще не остывшие предыдущие слои. Это достигается при сварке блочным (рис. 34,в) и каскадным методами (рис. 34,а). При блочном методе весь шов по длине делится на равные участки — блоки длиной около 1 м, каждый блок заваривает определенный сварщик. Свар- [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...