ТЕХНОЛОГИЧНИ МЕТОДИ ЗА ПРЕДОТВРАТЯВАНЕ НА ЗАВАРОЧНИ ДЕФОРМАЦИИ
1. Използването на рационална последователност от монтаж и заваряване на конструкции, която е предвидена от проектния проект или е възложена от технолога в рамките на неговите възможности. Технологът, познавайки изчислителния метод за определяне на общите деформации на заваряване, може да разгледа няколко технологично възможни варианта за производство на конструкцията и да избере оптималната, която осигурява необходимата точност на размерите на конструкцията с минимален труд (виж подраздел 17.5, пример 2).
2. Назначаване на икономични методи и режими на заваряване с минимални инвестиции, т.е. максимално използване на автоматично и полуавтоматично заваряване.
3. Използването на подходящо оборудване и приспособления за сглобяване и закрепване на заваряваните елементи. Те са особено ефективни за елиминиране на временни движения (по време на нагряване и охлаждане при заваряване), които могат да бъдат значителни по величина. Например пресоване на тънки листове при заваряване на челни съединения, фиксиране на ребра при ъглени заварки и др. Трябва да се отбележи, че остатъчните деформации на заварения продукт след освобождаване от закрепване ще се различават малко от деформациите на продукта, който е заварен в свободно състояние. Закрепването обаче може да има и положителен ефект, ако конструкцията (например равнинна секция с комплект в две посоки) има голям брой надлъжни и напречни шевове. Тъй като шевовете са направени, панелът на секцията, фиксиран по периметъра, ще изпита напрежение и ще бъдат направени последващи шевове върху опънатия метал, което ще доведе до намаляване на обема на скъсяване на следващите шевове. Ефектът от закрепването на продукта към технологичното оборудване може да бъде положителен и поради увеличеното отвеждане на топлината от заварения продуктметалоемко оборудване, при условие че е плътно притиснато по шевовете.
4. Използването на изкуствено охлаждане. Повишено отделяне на топлина от силно нагрятата зона на метала по време на заваряване може да се получи чрез използване на охладени облицовки и облицовки, чрез продухване на шевовете с въздух или смес газ-вода. Изкуственото охлаждане води до намаляване на обемите на скъсяване и следователно до намаляване на общите деформации при заваряване. Въпреки това, и това не трябва да се забравя, едностранното повърхностно отвеждане на топлина (по-често от обратната страна на заварявания детайл) може да доведе до по-неравномерно нагряване на детайла по дебелина, което от своя страна увеличава ъгловите деформации.
5. Използване на предварително разтягане. Разтягането на завареното съединение по време на заваряване до пълното му охлаждане води до намаляване на обема на надлъжно скъсяване и следователно до намаляване на остатъчните деформации (виж подраздел 16.2). По-често предварителното разтягане се постига чрез еластично огъване, по-рядко чрез разтягане. За пълно премахване на остатъчните напрежения е необходимо да се разтегне металът в зоната на заварената връзка до загуба на еластични свойства a = o, което изисква сложни устройства за натоварване за реални конструкции, поради което този метод рядко се използва в производството.
6. Компенсация на очакваните общи заваръчни деформации, която се състои в съответното изменение на първоначалните размери на заварените елементи и придаването им на обратно пластично изкълчване. За тази цел се коригират размерите на частите, изпратени за монтаж, както и формата на леглото, върху което се извършва монтажът и заваряването на секциите. Посочената настройка се извършва въз основа на резултатите от изчисляването на общите заваръчни деформации на сечението. Познавайки стойностите на очакваните деформации, е лесно да се установи далиотклонения в размера и формата на сечението в рамките на определените допуски. Ако оптималният вариант на последователността на сглобяване и заваряване на секцията не осигурява необходимата точност, тогава е необходимо да се предвидят специални мерки за намаляване или компенсиране на получените деформации.
7. Използване на отделен метод за сглобяване и заваряване на равнинни профили. Ако равнинната секция има комплект в две посоки, тогава се препоръчва първо да се монтира и заварява чрез автоматично заваряване комплектът на посоката, чиято дължина на шевовете е по-голяма (т.е. комплектът на основната посока). След това изложете
напречен комплект, чието заваряване се извършва чрез полуавтоматично заваряване. Тази последователност осигурява минимални деформации на огъване на сечението в посока, перпендикулярна на зададената основна посока. Действително, напречното скъсяване на заварените съединения на комплекта на основното направление с панела причинява в този случай скъсяване на сечението. но не се огъват.
8. Прилагане на отделен метод за формиране на сложни триизмерни структури (разрези от трета група). В общия случай сложна конструкция, например обемна долна секция, се разделя на отделни звена (подсекции), които се заваряват отделно, като независими конструкции, като се използват необходимите мерки за намаляване на очакваните общи заваръчни деформации. Освен това се формира сложна структура от готови възли (подсекции) и е препоръчително монтажът да се сглоби от най-твърдия възел.
Формирането на корпуса на кораба, който е много сложна триизмерна структура, трябва да се извърши на строителната площадка от уголемени единици (големи секции, блокове). Опитът от съществуващите методи за оформяне на корабни корпуси върху хелинга ни позволява да направим редица препоръки за намаляване на очакваните деформации:
• желателно е да има минимум заварки, направени по време на монтажа и засягащи огъването на оформяното тяло;
• ако е възможно, когато оформяте корпуса на кораба върху хелинга, заварявайте по такъв начин, че монтажните шевове да са разположени възможно най-близо
същото спрямо централните оси на сечението на тялото или симетрично спрямо тези оси (вижте подраздел 17.5, пример 2);
• Препоръчва се монтажните периферни съединения между блоковете да се заваряват едновременно от много заварчици в участъци, разположени симетрично по отношение на диаметралната равнина и централната хоризонтална ос, като същевременно се елиминират изкривяванията и несъответствията на все още незаварените участъци на съединенията и се намаляват деформациите на огъване на тялото.
Нека илюстрираме ефекта от напречните монтажни (ремонтни) шевове на примера на заваръчни вложки (лепенки) в твърди конструкции.
При извършване на заварки (фиг. 19.2. а) е забранено свободното скъсяване на DV на твърдо фиксиран елемент с ширина B, поради което в него се образуват напрежения на опън
И от получения израз е ясно, че колкото по-малък е B, т.е. колкото по-голяма е твърдостта на конструкцията, толкова по-голяма е стойността на напрежението на опън. За да се намалят напреженията, предварително]> огъване на вложката, за да се компенсира скъсяването на DV поради увеличената от огъването дължина на вложката. При наличие на огъване нагоре (фиг. 19.2.6), но поради образуването на ъглови деформации, дължащи се както на свиване на отливката, така и на неравномерно нагряване по дебелина, огъването няма да намалее, а ще се увеличи, т.е. такова огъване не само няма да намали напрежението o #, но дори може да ги увеличи донякъде. В случай на огъване надолу на вложката (фиг. 19.2, c), ъгловите деформации на челните съединения спомагат за компенсиране на скъсяването на AS чрез изправяне на вложката. Такавъзможно е да се постигне не само липса на напрежения, но и намаляване на локалните геометрични изкривявания.