Мероприятия по уменьшению напряжений при сварке

Остаточные напряжения растяжения в активной зоне в. пре­обладающем большинстве практических случаев сварки достига­ют (Предела текучести. Вследствие этого, меры, принимаемые до сварки и в процессе — аварки, ‘кроме предварительного растяжения или подогрева изделия до высоких температур, не устраняют возникновение, а также значительно не уменьшают величину остаточных напряжений от продольной усадки. Однако они мо­гут «намного уменьшить поперечные напряжения от. поперечной усадки и, таким образом, снизить плоскостную и объемную на­пряженность сварного — соединения и уменьшить пластические деформации растяжения при остывании шва. Это їв большинстве случаев гарантирует достаточную прочность и работоспособ­ность сварной. конструкции.

Мероприятия по уменьшению напряжений «при сварке «можно разделить — на ‘конструктивные и технологические.

Конструктивные мероприятия. Одним из главных конструк­тивных мероприятий является выбор основного металла и элект­родов для изготовления проектируемой конструкции. Основной металл не должен иметь склонности, к образованию закалочных структур при остывании на воздухе. Электроды должны давать наплавленный металл, пластические свойства которого не ниже пластических свойств основного металла. Это, в первую очередь, относится к связующим шва. м, сечение которых под действием внешней нагрузки работает совместно с основным металлом. В сварных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, порог хладноломкости их должен находиться в пределах низких температур. В условиях низких температур более надежно работают сварные конструкции из» стали спокойной плавки, чем из стали кипящей плавки.

В целях уменьшения плоскостных и объемных напряжений не допускается скопление швов и пересечение их. Соблюдение 15* 227

этого условия особенно важно в конструкциях, предназначенных для эксплуатации при ударной и переменной нагрузках.

Не рекомендуется применение сварных швов, образующих небольшие замкнутые контуры, например вставка латок, при­варка усилений, так как это увеличивает плоскостную напря­женность.

Следует избегать применения косынок, накладок и т. п., так как это ведет к увеличению плоскостных напряжений. Количест­во швов должно быть возможно меньшим, а сечение их не долж­но превышать размеров, требуемых проектными условиями.

6)

Ребра жесткости нуж­но располагать так, чтобы •при сварке подвергались нагреву одни и те же мес­та основного ‘металла (|фш 108), так как это у м ен ь ш а ет п оп ер ечн у ю

усадку стенки, а следовательно, и общую напряженность всей конструкции.

Рекомендуется применять преимущественно стыковые швы, так как они являются менее жесткими и в них концентрация си­ловых напряжений значительно меньше, чем в угловых швах.

При соединении стыковыми швами деталей различной тол­щины в целях более равномерного их нагрева, провара кромок

Фиг. 109. Стыковая сварка пластин различной толщины: а — правильно; б — неправильно.

и равномерного распределения силового потока следует скаши­вать кромку листа, имеющего большую толщину, как показано на фиг. 109.

При проектировании сложных конструкций необходимо учи­тывать возможность изготовления их в виде отдельных сварных узлов, которые потом соединяются в целую конструкцию. Это уменьшает влияние связей на поперечную усадку швов и снижа­ет плоскостную, напряженность.

В сварных конструкциях, состоящих из деталей сложной конфигурации, необходимо применять штампованные и литые узлы, которые свариваются с остальными деталями всей конст­рукции.

При проектировании сварных конструкций необходимо учи­тывать, чтобы расположение швоз не затрудняло механизацию сварочных работ,

В проектах сварных конструкций необходимо обязательно предусматривать специальные сборочно-сварочные приспособле­ния и кондукторы, обеспечивающие точность сборки и выполне­ние правильной последовательности сварочных работ.

Технологические мероприятия по уменьшению сварочных на­пряжений разделяются на проводимые в процессе сварки и по­сле нее.