Деформации и напряжения при сварке

учебная: сформировать у студентов знания об деформациях и напряжениях, возникающих в процессе сварки.
развивающая: развить навыки самостоятельной работы и их последующее применение на производственной практике.
воспитательная: формирование культуры восприятия учебного материала и организации учебной деятельности в ходе урока, формирование уважения к избранной профессии.
Задачи:
- сформировать у студентов знания о материалах, подвергающихся деформации;
- научиться применять полученные знания на практике и в производственной деятельности.

НАПРЯЖЕНИЙ
3. НЕРАВНОМЕРНОЕ НАГРЕВАНИЕ МЕТАЛА ПРИ СВАРКЕ
4. ЛИТЕЙНАЯ УСАДКА: ОСОБЕННОСТИ

относительно друга.

единичной площади элемента сварки. Данную характеристику металла можно разделить на процессы,

которые вызваны растяжением, изгибом, кручением, сжатием и срезом.

-Когда соединение изменяет габариты или геометрические размеры в результате проведенной работы, то это деформация детали.
-Деформации бывают упругими или пластическими.
-Если форма и размеры способны вернуться в исходное состояние после прекращения работ, то подобная деформация носит названий упругой.
-Если геометрия изделия или его форма не возвращаются в изначальное положение, то такую характеристику называют пластической.

можно охарактеризовать:
-прогибами свариваемых элементов;
-углом поворота в процессе работ;
-укорочениями, которые получаются

в результате работы;
-величинами точек сварного шва;
-размерами выхода из плоскости, которая образует равновесие

Угловая деформация при сварке таврового соединения.

Если деформация приводит к серьезным геометрическим изменениям первоначального состояния изделия и его осей, то такую деформацию называют общей.

действию критических высоких температур. Причинами образования напряжения и деформаций являются:
-нагрев

материала на участке, где выполняется сварка, происходит неравномерно;
-литейная усадка;
-при остывании после нагрева в материале происходят структурные изменения в кристаллических решетках, что вызывает деформацию кристаллических зерен и далее всего изделия.

что при охлаждении объём наплавленного металла уменьшается
Усадка — свойство металлов

и сплавов уменьшать объем при охлаждении в расплавленном состоянии, в процессе затвердевания и в затвердевшем состоянии при охлаждении до температуры окружающей среды. Различают объемную и линейную усадки, выражаемые обычно в процентах.

в результате нагревания длительного или краткосрочного, а в процессе остывания

происходит сжатие.

непосредственно при сварке и последующем охлаждении. Сама усадка определяется взаимосвязью

между плотностью и объемом.

Простейшие типы сварных стыковых соединений в элементах оболочек.

сварочных швов. 
На этапе проектирования металлической конструкции рассматриваются взаимодействия металлов, которые

будут участвовать в сварке.

В процессе выполнения сварки.
На данном этапе необходимо правильно выбрать последовательность, с которой будут выполняться сварные швы

сварной шов; 2 – накладка; 3 – стальные правящие ролики;

Р – усилие прокатки.

Шов, стремящийся сжаться, будет принудительно деформирован в направлении увеличения длины, что, соответственно, приведёт к уменьшению растягивающих его остаточных напряжений.

Технологические мероприятия

необходимо стремиться
к уменьшению общего количества наплавляемого электродного и расплавляемого основного

металлов

предусматривать конструктивные элементы, снижающие угловые деформации.

размеры сварного соединения
Влияние деформаций поперечной (п)и продольной (пр) усадок на

размеры сварного соединения можно уменьшить увеличением размеров заготовок под сварку на величину предполагаемой деформации 

изгибом α заготовок перед сваркой

3 – источник теплоты; Рппр – усилие предварительного прогиба
Деформация изгиба

может быть снижена в результате предварительного обратного изгиба заготовок перед сваркой усилием Рппр (усилие предварительного прогиба)

весь шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до

300мм и сварка этих участков выполняется в обратных направлениях с таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом предыдущего

заготовок
Заготовки закрепляются в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых производят сварку.

швов
Угловая деформация при многопроходной сварке может быть снижена в результате

последовательного перехода при сварке отдельных валиков с одной стороны сечения на другую.

рациональная последовательность укладки швов в процессе сварки двутавровой балки угловыми

швами.
При сварке пространственных конструкций необходима рациональная последовательность укладки швов относительно центра тяжести сварного изделия, что снижает деформации изгиба.

нагрева; 3 – форма изделия после термической правки; Рус –усадка

нагретых зон в процессе охлаждения; ЦТ – центр тяжести сварного изделия
Термическая правка местным нагревом основана на пластическом сжатии растянутых участков изделия (выпуклой стороны изделия). При правке этим способом отдельные участки сварного соединения нагреваются до температур термопластического состояния (1000 – 12000С).

на качество сварного соединения.