Методи запобігання та зменшення зварювальної деформації повинні враховувати дизайн зварювального процесу та подолати зміну гарячих і холодних циклів під час зварювання.Усадку неможливо усунути, але її можна контролювати.Зменшити усадкову деформацію можна кількома способами.
1 Не зварюйте занадто багато
Чим більше металу заливається в зварний шов, тим більша сила деформації буде створюватися.Правильний розмір зварного шва може не тільки отримати меншу зварювальну деформацію, але й заощадити зварювальний матеріал і час.Кількість зварювального металу для заповнення зварного шва має бути мінімальним, а зварний шов повинен бути плоским або злегка опуклим.Зайва зварка металу не збільшить міцність.Навпаки, це збільшить силу усадки і збільшить зварювальну деформацію.
2 Розривний зварний шов
Інший спосіб зменшити кількість заповнення зварювальних швів - використовувати більше періодичне зварювання.Наприклад, при зварюванні армованих плит методом переривчастого зварювання можна зменшити кількість заповнення швів на 75%, забезпечуючи також необхідну міцність.
3. Зменшити зварний шов
Зварювання грубим дротом і меншою кількістю проходів має меншу деформацію, ніж зварювання тонким дротом і більшою кількістю проходів.У разі кількох проходів усадка, викликана кожним проходом, накопичувально збільшує загальну усадку зварного шва.Як видно з малюнка, процес зварювання з меншою кількістю проходів і товстим електродом дає кращі результати, ніж зварювання з кількома проходами і тонким електродом.
Примітка. Процес зварювання грубого дроту, зварювання з меншим проходом або тонкого дроту, багатопрохідного зварювання залежить від матеріалу.Як правило, низьковуглецева сталь, 16Mn та інші матеріали підходять для грубого дроту та зварювання з меншими пропусками.Нержавіюча сталь, високовуглецева сталь та інші матеріали підходять для тонкого дроту та багатопрохідного зварювання
4. Антидеформаційна технологія
Перед зварюванням зігніть або нахиліть деталі в напрямку, протилежному до зварювальної деформації (крім зварювання в зворотному напрямку або вертикального зварювання).Заданий обсяг зворотної деформації повинен бути визначений випробуванням.Попереднє згинання, попереднє налаштування або зведення зварних деталей є простим способом компенсації зварювальних напруг за допомогою зворотних механічних сил.Коли заготовка попередньо налаштована, відбувається деформація, яка призводить до того, що заготовка протилежна напрузі усадки зварного шва.Попередньо встановлена деформація перед зварюванням компенсується деформацією після зварювання, роблячи зварювальну заготовку ідеальною площиною.
Інший поширений спосіб врівноважити силу стиснення - поставити однакові зварювальні пристрої один проти одного і затиснути їх разом.Цей метод також можна використовувати для попереднього згинання, коли клин розміщують у відповідному положенні заготовки перед затисканням.
Спеціальні зварювальні апарати для важких навантажень можуть виробляти необхідну балансувальну силу за рахунок власної жорсткості або положення деталей один щодо одного.Якщо ці сили балансу не створюються, необхідні інші методи для балансування сили усадки зварювальних матеріалів для досягнення мети взаємного скасовування.Сила балансу може бути іншою силою усадки, механічною силою зв’язування, утвореною кріпленням, силою зв’язування послідовності збирання та зварювання компонентів, силою зв’язування, утвореною силою тяжіння.
5 Послідовність зварювання
Відповідно до структури заготовки, щоб визначити розумну послідовність складання, щоб структура заготовки в тому ж положенні зменшувалася.У заготовці та валу відкривається двостороння канавка, виконується багатошарове зварювання та визначається послідовність двостороннього зварювання.Переривчасте зварювання використовується в кутових швах, і усадка в першому зварному шві врівноважується усадкою в другому зварному шві.Пристосування може утримувати заготовку в потрібному положенні, збільшуючи жорсткість і зменшуючи зварювальні деформації.Цей метод широко використовується при зварюванні невеликих заготовок або невеликих компонентів через збільшення напруги зварювання, підходить лише для пластичної структури низьковуглецевої сталі.
6 Зніміть силу усадки після зварювання
Удар - це спосіб протидії усадці шва, як і охолодження шва.Постукування призведе до того, що зварний шов подовжиться і стане тоншим, таким чином усуваючи напругу (пружну деформацію).Однак при використанні цього методу слід враховувати, що корінь зварного шва не можна збивати, що може призвести до появи тріщин.Загалом удари не можна використовувати для зварювання кришки.
Оскільки покривний шар може мати зварні тріщини, впливати на виявлення зварного шва, ефект зміцнення.Таким чином, використання технології обмежене, і є навіть випадки, які вимагають нарізання лише в багатошаровому проході (за винятком нижнього зварювання та зварювання кришки), щоб вирішити проблему деформації або тріщин.Термічна обробка також є одним із методів усунення сили усадки, контролю високої температури та охолодження заготовки;Іноді ту саму заготовку затискають спиною до спини, зварюють, з цим умовою вирівнювання для усунення напруги, щоб залишкова напруга заготовки була мінімальною.
6. Скоротити час зварювання
Зварювання викликає нагрівання та охолодження, а для передачі тепла потрібен час.Тому фактор часу також впливає на деформацію.Загалом, бажано закінчити зварювання якомога швидше, перш ніж основна частина заготовки нагріється та розшириться.Процес зварювання, такий як тип і розмір електрода, зварювальний струм, швидкість зварювання і так далі впливають на ступінь усадки і деформації зварювальної заготовки.Застосування механізованого зварювального обладнання дозволяє скоротити час зварювання і величину деформації, викликаної нагріванням.
По-друге, інші методи зменшення зварювальної деформації
1 Блок водяного охолодження
Багато методів можна використовувати для контролю зварювальної деформації спеціальних зварників.Наприклад, при зварюванні тонких листів використання блоків з водяним охолодженням може забирати тепло зварюваної заготовки.Мідна труба приварюється до мідної арматури паянням або паянням, і труба охолоджується в циркуляції, щоб зменшити зварювальну деформацію.
2 Пластина позиціонування клинового блоку
«Пластина позиціонування» — це ефективний контроль зварювальної деформації сталевої пластини, технологія стикового зварювання, як показано на малюнку.Один кінець позиціонуючої пластини приварюється до пластини заготовки, а інший кінець клинового блоку заклинюється в пресувальну пластину.Кілька позиціонуючих пластин можна навіть розташувати для підтримки позиціонування та фіксації зварювальної сталевої пластини під час зварювання.
3. Усунення термічної напруги
За винятком особливих випадків, використання нагрівання для зняття напруги не є правильним методом, його слід робити перед зварюванням заготовки, щоб запобігти або зменшити зварювальну деформацію.
Tтретій, Висновок
Щоб зменшити вплив зварювальної деформації та залишкової напруги, при проектуванні та зварюванні заготовки слід звернути увагу на наступні моменти:
(1) Відсутність надмірного зварювання;(2) Контроль позиціонування заготовки;(3) Наскільки можливо, використовуйте зварювання безперервним способом, але воно повинно відповідати вимогам конструкції;(4) Якомога менший розмір зварювальної лапки;(5) Для зварювання з відкритою канавкою об’єм зварювання з’єднання має бути мінімізовано, а замість з’єднання з односторонньою канавкою слід розглядати двосторонню канавку;(6) На заміну одношаровому та двосторонньому зварюванню, наскільки це можливо, слід застосовувати багатошарове та багатопрохідне зварювання.Відкрийте двостороннє зварювання канавок на заготовці та валу, застосуйте багатошарове зварювання та визначте послідовність двостороннього зварювання;(7) багатошарове малопрохідне зварювання;(8) Використовуйте процес зварювання з низьким нагріванням, що означає вищу швидкість плавлення та більшу швидкість зварювання;(9) Позиціонер використовується для приведення заготовки в положення для зварювання у формі корабля.Зварювальне положення у формі корабля може використовувати дріт великого діаметру та процес зварювання з високою швидкістю плавлення;(10) Наскільки можливо, у валу нейтралізації заготовки встановіть зварювання та симетричне зварювання;(11) Наскільки це можливо через послідовність зварювання та позиціонування зварювання, щоб зварювальне тепло розподілялося рівномірно;(12) Зварювання в необмеженому напрямку заготовки;(13) Використовуйте кріплення, інструменти та пластину позиціонування для регулювання та позиціонування.(14) Попередньо зігніть заготовку або розташуйте зварний шов у напрямку, протилежному стисненню.(15) Окреме зварювання та повне зварювання відповідно до послідовності, зварювання може підтримувати баланс навколо валу нейтралізації.
Час публікації: 19 грудня 2022 р