Технологічні заходи по запобіганню утворення залишкових деформацій і напружень

Для зменшення об’ємів укорочення необхідно не перевищувати необхідних режимів зварювання і використовувати способи зварювання, які забезпечують максимальну концентрацію тепла у зоні плавлення.

При встановленні послідовності збирання і зварювання необхідно забезпечити можливість вільного укорочення елементів конструкції, не допускаючи у той же час прогинів, що забезпечується, коли центр ваги площі шва співпадає з центром ваги робочого перерізу.

У першу чергу повинні зварюватись з’єднання які викликають великі поперечні укорочення.

Враховуючи, що прогин балки визначається як сума прогинів від кожного шва, раціональним вибором послідовності зварювання з урахуванням напруженого стану від попередніх швів можна забезпечити мінімальні деформації. У більшості випадків раціонально повністю збирати конструкцію на прихватках, після чого виконувати зварювання. У цьому випадку деформаціям протидіє повний переріз конструкції.

При зварюванні тонких листів зменшення об’ємів укорочення можна досягти закріпленням сторін.

Раціональний вибір послідовності збирання і зварювання може дати значний ефект, хоча для складних конструкцій вибір такої послідовності ґрунтується у першу чергу на здоровому глузді, а не на результатах розрахунку.

Суттєвого зниження деформацій і напружень можна досягти, використовуючи спеціальні прийоми зварювання.

По-перше, це вже згадуване вище зварювання концентрованими джерелами енергії. Окрім зменшення об’ємів укорочення при цьому забезпечується більш рівномірне прогрівання по товщині і зменшення кутових деформацій. Окрім способу зварювання більшу концентрацію можна забезпечити використанням спеціальних пристроїв для тепловідводу із зони термічного впливу [І].

До спеціальних прийомів слід віднести і зварювання з попереднім розтягом. Як було визначено раніше, попередній розтяг приводить до зменшення об’єму подовжнього укорочення і відповідного зменшення залишкових дефектів після зварювання. Попередній розтяг можна забезпечити, як раціональною послідовністю зварювання, так і за допомогою спеціального обладнання, забезпечуючи попередню деформацій конструкції.

Використанням спеціального устаткування можна забезпечити фіксацію і закріплення конструкції у необхідних напрямках. Закріплення зменшує податливість конструкції, що у свою чергу зменшує об’єм пластичних деформацій і відповідні деформації після зварювання. Методика оцінки ефективності закріплення наведена у [4, стор. 214 ].

Експериментальні або теоретичні дані про величину деформацій дозволяють використати прийом компенсації майбутніх деформацій. По відношенню лінійних деформацій призначення припусків; кутові деформації і переміщення від згинання можна компенсувати створенням відповідної деформації протилежного знаку ( 4, стор. 211 ). Докладніше про технологічні прийоми зменшення деформацій див. [1. стор. 236 ].

1 Якщо , пластичні деформації не виникають

2 При l=1

[3] Напруження Еε^Т розподілені тільки у межах площі А_Т

[4] Точніше, у перерізах ділянки l_ш

[5] У даному випадку стінка жорстко закріплена першим швом і повертатись вимушена полиця.