Произведение сварочных работ уже подразумевает собой наличие напряжений, которые скапливаются и присутствуют в металле по причине воздействия постоянных нагрузок. Но это не обрекает на неудачу и не влияет на конечный результат. Из негативных последствий, которые могут произойти это деформация поверхности металла либо самого сварочного шва.
Ниже мы поведаем о причинах деформации металла, величины такой деформации и советов как ее избежать. Будет затронуто понятие напряжения при сварочных работах. Описаны рекомендации и обычные советы при проведении работ.
Вместо вступления
Многие задаются вопросом, что же вызывает концентрацию напряжения в сварных швах? Для этого придают анализу три основных фактора: физические свойства металла, некачественный шов, большой нагрев при выполнении сварки. Мы попытаемся раскрыть главную, на наш взгляд, причину.
Основные такие дефекты: плохо поваренные участки, газообразование в сварочных соединениях, наличие шлака либо трещин по шву. То есть, точки, где имеются дефекты, являются местами концентрации, где напряжение достигает своего максимума, что приводит к деформации при сварке.
Безусловно, нагрев металла также влияет и играет весомую роль в рабочем процессе, но он не является как таковой первопричиной.
Опытные мастера выделяют еще одну причину, которая приводит к возникновению деформаций при сварочных работах. После того как металл остывает, происходит его усадка, что является нормальным и естественным явлением, ведь металл изменяет свое агрегатное состояние с жидкой формы в твердую. Но причина появления деформации состоит в неправильном охлаждении.
Со слов многих мастеров, если готовое изделие (конструкция) имеет достаточно сложную форму и имеет множество различных швов, это непременно является риском к появлению деформации и/или напряжения. Скорее всего эти последствия возникнут, если неправильно произведен расчет нагрузки.
К последствиям неправильной усадки может привести неравномерный прогрев металла при выполнении сварочных работ некоторых видов. Поэтому, уделяют повышенное внимание равномерности прогрева металла при формировании шва.
Пути предотвращения деформации
Нормативные документы подробно описывают меры борьбы со сварочными напряжениями, но порой дельный совет многолетнего сварщика также очень хорош. Ведь зачастую такие советы даются на основании полученного опыта, который дается не легким путем. Для исключения ряда критических ситуаций, новички всегда должны иметь под рукой такой себе «сборник рекомендаций».
Этот метод разделения участков работы облегчит Ваш труд и избавит от необходимости производить непрерывный шов. Нужно также не забывать производить сварку согласно требованиям рабочей документации.
Описанный рекомендации распределяют нагрев равномернее, даже при наличии небольших и малозначимых дефектов сварного шва, исключается накопление избыточного напряжения. По итогу это сокращает риск возникновения деформации.
Вторая рекомендация является выбором последовательности формирования сварных швов, что на самом деле не так просто. Если первый выполненный сварной шов привел к изгибу металла в одну сторону, следующий шов вы должны выполнить таким образом.
Чтобы на втором участке произошло выравнивание металл, т.е. постараться осуществить изгиб в противоположную сторону. Тем самым вы сможете нивелировать противоположные деформации и выровнять деталь.
Третий метод схож со вторым, но имеет определенные отличия. До начала сварочного процесса нужно оценить в какую из сторон может деформироваться металл и состыковать детали таким образом, чтобы в конечном результате после их остывания они смогли выровняться под воздействием друг на друга и снизить напряжение.
Деформация и напряжение уменьшиться по той причине, что остывание кромок произойдет с естественной усадкой. Данный метод требует достаточного понимания механизма поведения металла и дальнейшей деформации.
При выполнении сварочных работ с трубами, до начала выполнения работ их необходимо разделить на отдельные участки работы (фрагменты). И уже после приступать к сварочным работам. После сваривания всех элементов в один фрагмент, можно приваривать его к основной или главной части изделия.
Следует учесть, что это не гарантирует отсутствие напряжений в сварных швах. Для этого узлы сварки подвергают термической обработке, что снижает возникновение внутренних сварочных напряжений.
Чтобы уменьшить или исключить деформацию, прибегают к еще одному достаточно простому и очевидному способу – прогрев металла до начала сварочных работ. Благодаря прогреву снижается разность температур между точкой где производится сварочные операции и самой деталью.
Данные условия исключают возникновение деформацию по причине резкого воздействия очага высокой температуры на холодной поверхности. Если выполнение работ происходит с такими металлами как сплавы стали, чугун или цветные металлы в виде бронзы, алюминия, выполнение прогрева является обязательным.
Проковка сварных швов также распространённое условие за фактом окончания сварочных работ и способствует исключению появления деформаций металла. Более того, такой способ обработки не требует временных затрат на ожидание, когда металл остынет. Выполнение проковки горячей детали еще более эффективная.
Соответственно сам способ уже можно назвать быстрым и эффективным. Также процесс снимает избыточные напряжения в готовой детали и избавляет от возможной деформации. Следует уделить внимание равномерности выполнения проковки, иначе есть риск появление трещин, а также скорости выполнения. Чем скорость выше, тем лучше результат.
Термообработка швов – позволяет снять напряжение в сварных соединениях, снижает вероятность появлении деформаций. Обработанные по такому методу сварные швы значительно улучшают эксплуатационные характеристики готовых изделий.
Выводы
На основании изложенного текста обозначены основные принципы предотвращения деформации и напряжения при сварке. Сварщики новички часто сталкиваются с избыточным напряжением, но это не приговор к постоянным дефектам.
Следует помнить, что все крупные производства тестируют сварочные соединения, что позволяет обнаружить недочеты и снизить вероятность появления деформаций и напряжения. Тестирование позволяет исключить повторение ошибок и увеличить качество готовой продукции.