сварочные материалыПн - Пт 10:00 - 18:30 Сб 10:00 - 16:00 Вс выходной
Пн - Пт 9:30 - 18:00 Сб 10:00 - 16:00 Вс выходной
Деформации и напряжения при выполнении сварочных работ — частая проблема начинающих сварщиков. Их появление в большей степени связано с нарушением правил и технологических требований. В итоге соединение становится хрупким, на шве и около него появляются трещины, что снижает прочность и герметичность изделия. Может меняться и геометрия. Такие изменения варьируются вплоть до того, что деталь становится непригодной. Из-за чего появляются деформации в процессе сварки, можно ли предотвратить их появление и как исправить ситуацию — расскажем в этом материале.
Механическое и/или температурное воздействие, образующееся на стыке и около него при сваривании двух деталей, всегда связано с деформацией структуры металла. Деформация — это процесс изменения формы, происходящий под влиянием механических, температурных факторов и нарушений правил сварочных работ. Ряд деформаций может появляться сразу, например, нарушенная симметричность изделия. Другие появляются позже, например, изменение размеров, коррозия, отсутствие герметичности швов и околошовного пространства.
Побочных деформаций и напряжения невозможно избежать, они всегда сопровождают сварочный процесс. И тому есть несколько причин:
Расширение нагретого металла выше, и между слоями детали, где есть разность температур, концентрируется напряжение. Можно проследить зависимость: чем больше степень нагревания и коэффициент расширения, тем выше вероятность того, что геометрия конструкции будет нарушена.
Когда жидкий металл застывает, снижается его объем. Для восполнения используют присадочный материал в электроде. Процесс сваривания сопряжен с растягиванием прилегающих участков детали с образованием натяжения, которое направлено вдоль и поперек шва. Продольное воздействие меняет длину соединения, а поперечное — причина формирования угловой деформации.
При работе с высокоуглеродистой и легированной сталью более хрупкими становятся швы и околошовное пространство. Поэтому работа с такими металлами подразумевает соблюдение правил: предварительно нагревают поверхность деталей до высоких температур, используют специальные электроды и др. Металлы, в которых содержание углерода ниже 2,14%, менее подвержены напряжению.
Вторую группу причин, приводящих к появлению деформации и натяжения, удается контролировать и избежать. Например, это неправильный выбор и использование электродов, сварочных режимов.
Немалое значение имеет неверный выбор вида швов, не выдержанное расстояние между деталями, большое количество точек пересечения соединений или другие ошибки при обдумывании и создании конструкции.
Классификация обширна. Например, исходя из причины формирования напряжения и деформации имеют тепловую природу — возникают при нагреве или остывании металла, или структурную, что объясняется перестройкой кристаллической решетки. При работе с высоколегированной сталью могут сочетаться.
Деформацию, происходящую в процессе сварки, называют общей. Затронувшую один участок с изменением размера и формы у конкретной детали — локализованной.
Также есть временные сварочные деформации, появляющиеся в процессе соединения деталей, а после охлаждения геометрические параметры восстанавливаются. Если же деформация остается после остывания, то ее называют остаточной.
Все ответственные швы проходят через процедуру на надежность соединения — это мероприятие проводят на ответственных швах. Проверка направлена на обнаружение дефектов для устранения брака, который формируется в ходе работ.
Можно выделить несколько типов контроля:
В ходе работы нужно учитывать, что есть вероятность напряжений и деформаций. Причина заключается в том, что меняется форма, размер, геометрия шва и детали, что приводит к снижению прочности шва и околошовного пространства. А это, в свою очередь, приводит к потере эксплуатационных качеств детали. Поэтому в самом процессе сварки нужно проводить расчеты и учитывать эти коэффициенты. Для получения качественного результата нужно запланировать последовательность действий для того, чтобы в результате на конструкцию воздействовало минимум напряжений, а дефекты и вовсе отсутствовали.
Вот советы, которые помогут избежать напряжения в процессе работы:
Перед началом работы нужно создать дополнительные очаги фиксации — прихватки. Таким образом, при начале работы детали будут надежно зафиксированы и удастся компенсировать деформацию.
Если предстоит сваривать объемные детали и шов будет составлять более метра, нужно разбивать его на отрезки длиной до 15 см и сваривать одноступенчатым методом.
Снизить температуру сварочной зоны возможно путем подкладывания под стыки специальные прокладки из меди или графита. Есть и другие рекомендации:
Чтобы устранить напряжение, используют отжиг и механическую обработку. Первый способ применяют, когда нужно обеспечить высокую точность. Отжиг проводят по схеме: нагревание — выдержка — охлаждение.
Чтобы снять напряжение механически, используют проковку, прокатку, вибрацию и другие методы для создания нагрузки с противоположным знаком.
Для горячей и холодной проковки нужен пневматический молот. А для вибрационного метода выставляют частоту колебаний в пределах 120 Гц.
Выбор метода осуществляется в зависимости от размеров, формы деталей, а также сложности ее исполнения.
Их устранить можно термическим, местным и общим нагревом, холодными способами и их сочетанием. Локальный нагрев основан на обжигании металла при остывании. Для исправления дефектов участок нагревают горелкой или сварочной дугой. После остывания охлажденный и растянутый участок нормализуется.
Термическим способом можно выправить любые виды деформаций, однако при работе с тонкими металлами следует учитывать их особенности:
Напряжения при сварке и деформации металлов избежать невозможно. Опытные сварщики закладывают этот параметр перед началом работы. Понимание природы и характерных особенностей поможет научиться правильно ими управлять, а также свести к минимуму возможные последствия. Но даже при их появлении исправить ситуацию возможно — для этого существует несколько методов.
