Каким образом возникают деформации. Методы устранения

Неравномерный нагрев металла. При наплавке валика на кромку полосы валик и нагретая часть полосы расширяются и растягивают холодную часть полосы, создавая в ней растяжение с изгибом. Сам же валик и нагретая часть полосы сжаты, поскольку их тепловому расширению препятствует холодная часть полосы. Полоса прогнется выпохлостью вверх. При остывании валик и нагретая часть полосы, претерпев пластические деформации, будут укорачиваться, но этому снова воспрепятствуют слои холодного металла. Валик и нагретая часть полосы будут стягивать верхние волокна, и полоса прогнется выпохлостью вниз.

Литейная усадка расплавленного металла. Усадка происходит при остывании металла. Металл становится более плотным, его объем уменьшается, и в сварном соединении возникают внутренние напряжения. Из-за продольных напряжений изделия коробятся в продольном направлении, а поперечные приводят, как правило, к угловым деформациям – короблению в сторону большого объема расплавленного металла.

Изменение в структуре металла. Методы устранения.

При сварке изделий невозможно полностью избежать осточных деформаций и напряжений. Поэтому с ними необходимо осуществлять на разных стадиях изготовления сварочной конструкции: до сварки (на стадии проектирования конструкции и технологии производства), во время и после сварки. Газовая сварка дает большую зону нагрева по сравнению с другими видами сварки. Поэтому она вызывает и большие деформации свариваемых изделий. Для уменьшения деформаций при газовой сварке необходимо стремиться к равномерному распределению объема наплавляемого металла, более равномерному нагреву детали при сварке, а также применять определенный порядок наложения швов. Важно правильно выбрать режим сварки. При сборке изделий под сварку зазор должен быть равномерным по всей длине шва. Прихватывать детали необходимо в меньшем числе точек для устранения деформаций при сварке встык применяют обратноступенчатый и комбинированный порядок нанесения швов. В этом случае весь шов делят на участки длиной 100-250мм. Сварку ведут отдельными участками в порядке, отмеченном цифрами, и направлении, указанным стрелками. При этих способах листы почти не будут коробиться,т.к. обеспечивается более равномерное распределение теплоты вдоль шва, чем при непрерывной сварке, а потому величина деформации уменьшается.

Для уменьшения деформаций применяют также способ уравновешивания деформаций, при котором имеет значение очередность наложения швов. Очередность наложения швов выбирают так чтобы последующий шов, вызывал деформации, обратные деформациям, полученным при наложении предыдущего шва. Для уменьшения деформаций применяют способ обратных деформаций. Сущность этого способа заключается в том, что детали перед сваркой располагают так, чтобы после сварки они принимали требуемое взаимное расположение. Жесткое закрепление свариваемых деталей также применяют для уменьшения деформаций. Для уменьшения деформаций применяют также предварительный подогрев свариваемой детали. В этом случае разность между t-рой всей детали уменьшается, и, следовательно, будут уменьшаться деформации от нагрева в процессе сварки. Для снятия внутренних напряжений, полученных в результате сварки и для улучшения механических свойств производят термическую обработку после сварки.

1. Отжиг для снятия внутренних напряжений. После сварки изделие помещают в печь и постепенно нагревают до определенной tº. После нагрева изделие выдерживают в печи при этой tº 2,5 мин. на 1мм толщины металла и охлаждают вместе с печью.
2. Нормализация - это термическая обработка, подобная отжигу, но с более быстрым охлаждением изделий, которое обычно проводят на воздухе.
3. Отпуск применяют для сталей, склонных к закалке, для уменьшения внутренних напряжений и хрупкости.