Меры предотвращения деформаций сварочных соединений

Краткое описание

Cодержание

Введение

Глава.1.Деформации при сварке, их причины и виды.

1.1.Виды сварочных соединений.

1.2.Сварные швы.

1.3.Температурные напряжения и деформации при сварке. Их причины и виды

Глава.2.Меры предотвращения и устранения сварочных деформаций.

2.1.Рациональное конструирование сварных изделий

2.2.Сборка деталей с учетом создания обратных деформаций.

2.3.Соблюдение правильной последовательности наложения сварных швов.

2.4.Уравновешивание сварочных деформаций.

2.5.Жесткое закрепление деталей конструкции.

2.6.Проковка наплавленного металла.

2.7.Применение обратноступенчатой сварки.

2.8.Применение искусственного охлаждения.

2.9.Применение предварительного подогрева.

2.10.Применение механической и термической правки.

2.11.Термическая  обработка.

Список использованной литературы.

Введение 

Сварка, как и другие процессы тепловой обработки металла (прокатка, литье, нормализация, резка и др.), вызывает в соединениях собственные напряжения, которые существуют в изделии без приложения внешних сил. 

Напряжением называется сила, отнесенная к единице площади поперечного сечения детали (кгс/мм2). Собственные напряжения могут быть временными и остаточными. Временные напряжения возникают в соединениях при неравномерном нагревании. Если напряжения не превысят предела упругости, они исчезают после охлаждения. Остаточные напряжения остаются в изделии после охлаждения. Они возникают от неравномерного нагрева изделий. 

При сварке и наплавке распределение температуры подчиняется сложному закону. Шов заваривается постепенно, т. е. на незначительном расстоянии располагаются участки расплавленного и охлажденного металла и в соединении действуют усилия. 

Деформация — изменение формы и размеров твердого тела под действием приложенного к нему усилия. Причин возникновения напряжений и деформаций изделий при сварке несколько. Неравномерное нагревание металла — одна из основных причин. Сосредоточенный источник теплоты - сварочное пламя, перемещающееся вдоль шва, обязательно вызывает неравномерное нагревание металла. Усадка - уменьшение объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое; при усадке металла шва возникают растягивающие напряжения в соседних участках, которые вызывают деформации. Металлы имеют разную усадку, измеряемую в процентах от первоначального размера: у стали низко углеродистой литой она 2,0 %; у чугуна серого литейного 0,7-0,8 %; у латуни 2,06 %; у меди 2,1 %; у бронзы 1,45-1,6 %; у алюминиевых сплавов 1,7-1,8 %. 

Если металл недостаточно пластичен, конструкция дает трещины в зоне термического влияния. Напряжения от усадки являются причиной горячих трещин, возникающих во время затвердевания металла шва после сварки. При газовой сварке кислородно-ацетиленовым пламенем образуется большая зона нагрева, а следовательно, и большие сварочные деформации. 

Нагрев металла при сварке вызывает не только температурные объемные изменения, но и структурные превращения, приводящие к объемным изменениям и возникновению остаточных напряжений. 

Около шовная зона подвергается нагреву до температур, превышающих 850 °С. Низко углеродистые стали при этой температуре пластичны, и происходящие объемные изменения не сопровождаются образованием напряжений в металле. 

При охлаждении легированной стали распад аустенита может сопровождаться образованием мартенситной фазы, связанной с увеличением удельного объема; распад аустенита и образование мартенсита могут иметь место при низких температурах, когда сталь находится в упругом состоянии. Расширению объемов с образовавшейся структурой мартенсита препятствуют участки, претерпевшие структурные превращения; поэтому возникают остаточные напряжения в объемах со структурой мартенсита. 

В курсовой работе рассмотрим меры предотвращения различных деформаций сварочных соединений.