§ 74. Деформации и напряжения при сварке стыковых и тавровых соединений
Напряжения при сварке стыковых соединений по продолжительности напряжения делят на технологические и остаточные. Первые возникают во время сварки (в процессе изменения температуры), вторые – после окончания сварки и полного охлаждения изделия.
Рис. 81. Напряжения в стыковом соединении:
1 - продольные, 2 - поперечные
По направлению действия различают продольные, расположенные параллельно оси шва, и поперечные, расположенные поперек оси шва, линейные сварочные напряжения (рис. 81). Распределение продольных напряжений в стыковом шве таково, что на его концах из-за возможности свободной усадки они незначительны, а в средней части имеют достаточно большую величину, достигая предела текучести (рис.82). Продольное сокращение стыкового шва вызывает не только продольные, но и поперечные напряжения, поскольку деформированные («изогнутые») листы стремятся распрямиться. Поэтому в средней части сваренных листов возникают напряжения растяжения, а по краям - напряжения сжатия.
Рис. 82. Характер распределения остаточных напряжений по длине стыкового шва
При разработке технологического процесса сварки обязательно следует учитывать поперечную и продольную усадку шва. При сварке металла толщиной до 6 мм главным образом возникают значительные деформации. При этом остаточные напряжения бывают небольшими, так как металл уже деформировался.
В сварных конструкциях, имеющих тавровое сечение (состоящих из двух листов), под влиянием продольных и поперечных напряжений и укорочений стенка и пояс тавра деформируются, тавр изгибается по длине. Величина таких деформаций зависит от соотношения размеров стенки и пояса, последовательности наложения сварных швов, величины погонной энергии, условий закрепления таврового сечения и т. д. Чем тоньше пояс и больше ширина вертикальной стенки, тем больше продольные напряжения сварного тавра.
Рис. 83. Угловая деформация стыкового соединения:
α - угол раскрытия кромок, β - угол поворота детали
В рассмотренных выше примерах сварки стыковых соединений и тавровых сечений отмечены лишь деформации, происходящие в плоскости свариваемого элемента. Кроме деформаций в плоскости соединяемых элементов возникают также и угловые деформации (рис. 83). На величину угловых деформаций (угол β) влияют размер свариваемых листов, угол раскрытия кромок а (чем он меньше, тем меньше деформация), закрепление, количество проходов и т. д. Листы необходимо закреплять как можно ближе к сварному шву. Расстояние крепления от шва при сварке тонких листов должно быть равно 3-6-кратной ширине шва. Крепления, расположенные на значительном расстоянии от шва, практически не оказывают влияния на конечные угловые деформации.
Вопросы для самопроверки
1. Как классифицируются напряжения и деформации?
2. Какие причины вызывают возникновение напряжений и деформаций?
3. Какие деформации существуют в стыковых соединениях?
4. Какие деформации существуют в тавровых соединениях?
Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью "Сварка стыковых и тавровых соединений", которая опубликована в категории "Ручная дуговая сварка". Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.
3 февраля 2012 | Просмотров: 13413 |
