Последние новости
Архивы
Полезная информация
Счетчики
Практические способы устранения сварочных деформаций инверторами
Использование любого сварочного аппарата, от Lincoln до Торуса, вызывает появление деформационных напряжений в навариваемых стыках и швах. Деформация металлоконструкций может достигать значительных величин, вплоть до геометрических изменений не только самой детали, но и конфигурации вспомогательной оснастки и прилегающих элементов узла. Разумеется, деформационные изменения не являются основанием не купить сварочный инвертор. Существует несколько различных способов противоборства деформациям при сварке, применяемым:
1. Термообработка после сваривания и кристаллизации, обычно в режиме низкотемпературного отпуска (не более 650˚ С). Время выдержки при отпуске зависит от толщины деталей, не менее 2 минут на миллиметр толщины, желательно медленное охлаждение всей конструкции.
2. Предварительная правка заготовок. Механическое выравнивание не требует особого описания, но бывает и термическая правка. Ее осуществляют быстрым нагревом и столь же стремительным охлаждением проблемных участков. Так избавляются не только от локальных неровностей перед сваркой, но и от вспучиваний при многоэтапном сваривании. В ряде случаев правка выполняется наложением холостых швов. Одно из неявных преимуществ инверторного оборудования - в его универсальности, купить сварочный инвертор актуально и для основных, и для правочных швов, не говоря уж про совместимость с самыми разными типами обрабатываемых сплавов.
3. Проковка швов послойно, с использованием специализированного пневматического инструмента (зубил, ударников и т.п.). Финишный и корневой слой не проковывают, во избежание механических повреждений в этих ответственных областях ЗТВ.
4. Прокатка протяженных металлоконструкций, в том числе после «прихватки» по ребрам жесткости. Правда, для надежного устранения деформационных изменений при сварке (к примеру) стали необходим уровень прокатного усилия не менее 350 – 400 кгс/миллиметр толщины детали.
К часто используемым методикам борьбы с деформационными напряжениями на практике дополнительно относятся:
1. Отвод тепла от обрабатываемых изделий в используемую сварочно-сборочную оснастку. Обеспечивается плотным и пространственно-достаточным контактом между заготовкой и оснасточным приспособлением. Тем самым возможность пластичных изменений в свариваемом изделии существенно ограничивается. Если основные швы расположены на центральных линиях симметричных заготовок (что чаще всего и встречается), то теплоотвод будет малоэффективным.
2. Конструктивно обоснованный размер швов. Зачастую еще на стадиях проектирования и сборки закладываются широкие допуска на геометрические размеры будущих швов. Это объяснимо для простоты подготовительных предсварочных операций, но приводит к избыточно широкому или глубокому провару. Тем самым деформационные напряжения увеличиваются в разы, и все из-за «размашистости» проектирования и сборки. Чем меньше катет шва, тем меньшей деформации будет подвержена шовная область после кристаллизации металла. Например, протяженный односторонний катет можно заменить двусторонней сваркой со значительным снижением общего сечения ЗТВ. Такую технологическую возможность предоставляют не только премиальные сварочные аппараты Lincoln, но и многие экономичные инверторы. Снижение объемов наплава вообще слабо коррелирует со стоимостью и «брендовостью» оборудования, конкретика работы и ее технологическая специфика играют более значимую роль.
3. Если сваренное изделие будет механически изгибаться без подогрева (холодная гибка), то гибочные линии должны располагаться достаточно далеко от ЗТВ, не менее 4-5 кратной толщины швов. Аналогичный размер рекомендуется для сварки «внахлест», иначе необходимых прочностных характеристик добиться сложно. Нахлесточные соединения при толщине заготовок более 10 мм вообще не рекомендуется эксплуатировать при механических нагрузках вида «растяжение-сжатие». Это обусловлено именно влиянием деформационных напряжений чередующегося типа.
4. Для уменьшения подкаливания стали эффективна сварка значительных толщин короткими участками, с наложением многослойных швов. Такая технология не только предотвращает само подкаливание, но и уменьшает образование горячих трещин при сваривании стальных деталей конструкции.
Трещины относятся к одним из наиболее негативных проявлений сварочной деформации металла, они образуются не только по швам, но и во всей термически-измененной зоне. Природа образования «горячих» трещин имеет многообразную природу. Для стали значительную роль играет «науглероживание» ЗТВ, заметная концентрация серы и/или марганца в шовном металле. Практически растрескивание стальных швов предотвращают не только регулировкой легирующего состава электродов и чистотой на рабочем месте. Охлаждение сваренных конструкций с оптимальной скоростью и предотвращение самозакаливания стали эффективны ничуть не меньше. Предварительный подогрев заготовок, внедрение в технологические цепочки медных подушек-подкладок (у Cu самая высокая теплопроводность их экономически доступных металлов) позволяет заметно минимизировать образование горячих трещин при сварке стали.
Для качественной оценки необходимости предварительного подогрева стальных изделий используется эмпирическая формула, в которой концентрация всех легирующих элементов приводится к общему углеродному показателю. Громоздкость этого выражения кажущаяся, на деле формула проста и полезна:
СЭ= Ni/15 + Cu/13 + Mn/6 + Cr/5 + Mo/4 + P/2 + C + 0.024*s
Здесь:
СЭ - углеродный коэффициент свариваемости конкретной марки стали, мера необходимости подогрева заготовок из этого сплава;
Ni, Cu, Mn, Cr, Mo, P, C – процент содержания в сплаве никеля, меди, марганца, хрома, молибдена, фосфора и углерода соответственно;
s – усредненная толщина деталей до сварки.
Подсчитать значение СЭ на основе технологических данных сплава нетрудно. Если CЭ ≤ 0,7, то возможно сваривание стали без растрескивания без термической подготовки.
При СЭ ≥ 0.8 рекомендован подогрев деталей, температурные режимы и продолжительность этого подогрева определяют в зависимости от конкретики сварочных работ.
Если СЭ лежит в пределах 0.7…0.8, то решение о термической предсварочной подготовке стальных деталей принимается в индивидуальном порядке.
Информация предоставена интернет-гипермаркетом сварочного оборудования Тиберис - tiberis.ru
Источники: http://www.tiberis.ru, http://www.tiberis.ru
