На практике применяется ряд технологических приемов, способствующих повышению эксплуатационной прочности сварных конструкций, путем специальной обработки швов и зоны термического влияния.
К числу таких приемов относятся:
- Создание на участке шва с пониженной пластичностью смягченного поверхностного слоя, т.к. хрупкие материалы начинают разрушаться с поверхности; повышение пластических свойств поверхностного слоя препятствует образованию и развитию трещин, уменьшает влияние концентраторов напряжений. Смягчение поверхности производится с помощью местной термической обработки;
- Положительное влияние на сопротивление хрупкому разрушению оказывает наплавка пластичных поверхностных слоев металла на сталь или чугун с низкой ударной вязкостью или же на участки, расположенные вблизи концентраторов напряжений;
- Если сварке подвергаются, термически обработанные легированные стали, в около шовной зоне образуется участок с структурой отпуска, обладающий пониженными свойствами. Восстановить свойства металла на таком участке можно только путем термической обработки (закалка, отпуск);
- При сварке среднеуглеродистых и низколегированных сталей образуются подкалённые зоны, резко уменьшающие пластичность соединения. Для улучшения свойств металла в этих участках применяют местный нагрев до температуры 750-900 ℃;
- Существуют также способы повышения сопротивления переменным нагрузкам соединений из малоуглеродистых сталей за счет пластической деформации поверхностного слоя металла шва, осуществляемый обкаткой роликами, обдувкой дробью, обработкой пневматическим молотом.
Важнейшими мероприятиями, позволяющими уменьшить величину остаточных напряжения являются:
1.Рациональный температурный режим при сварке, обеспечивающий максимальную равномерность нагрева;
2.Применение сопутствующего подогрева;
3.Оптимальное сочетание свойств основного и электродного материалов;
4.Проведение сварочных операций в строго определенной последовательности.
Полезную роль оказывает наложение на сварное соединение в процессе сварки внешней нагрузки. В готовых сварных соединениях остаточные напряжения могут быть сняты или значительно уменьшены приложением внешней нагрузки, проковкой или обкаткой швов, общей или местной термической обработкой.
Методы проковки или обкатки основаны на создании в шве или около шовной зоне пластических деформаций, противоположных деформациям при сварке, и позволяет снизить напряжение в 2-4 раза.
Надежным и технологически приемлемым способом снятия напряжений является термическая обработка – высокий отпуск при температуре 600-650℃ с последующим медленным охлаждением, выдержка при температуре отпуска выбирается из расчета 2,5-3 минуты на каждый мм толщины детали. Термическая обработка позволяет практически полностью снять остаточные напряжения, однако, в случае сварки разнородных сталей (аустенитная+перлитная) этот метод не всегда оказывается эффективным.
Применительно к готовым сварным конструкциям большого размера или находящимся в условиях эксплуатации, применяют методы, вызывающие частичное снятие или перераспределение остаточных напряжений. К числу этих методов относятся местная поверхностная обработка сварных соединений пневматическим молотом или обдувкой дробью и местный сосредоточенный нагрев детали кислородно-ацетиленовым пламенем до температуры 650-700℃ на определенном расстоянии от сварного шва.
Указанные способы позволяет устранить или значительно снизить уменьшение усталостной прочности деталей, вызванная процессом сварки и получить сварное соединение с достаточно высокой степенью равнопрочности.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему