Правка металла после сварки
Обновлено: 16.05.2024
Термическую обработку применяют для устранения напряжений, остающихся в изделии после сварки, а также для улучшения структуры металла сварного шва. После сварки или в процессе сварки применяют такие виды термической обработки, как отжиг, нормализация, отпуск.
Нагрев при отжиге изделия в предварительной печи ведут постепенно. Для низко– и среднеуглеродистых сталей температура достигает 600—680 °С. При этой температуре сталь становится пластичной и напряжения снижаются. После нагрева следует выдержка при достигнутой температуре из расчета 2,5 мин на 1 мм толщины свариваемой детали, но не менее 30 мин. Затем изделие охлаждается вместе с печью. Существуют и другие виды отжига: местный и полный отжиг. Режимы отжигов выбирают по справочной литературе. Для разных сталей применяют свои технологические параметры отжига.
Нормализация отличается от отжига тем, что после отжига сваренную конструкцию охлаждают на спокойном воздухе. После нормализации сохраняется мелкозернистая структура металла, что позволяет обеспечить его относительно высокую прочность и твердость, но без напряженного состояния.
Стали с высоким содержанием углерода в процессе сварки закаливаются, возрастает их твердость и хрупкость.
Такие изделия из углеродистых сталей подвергают нормализации с последующим отпуском. В этом случае нагревание производят до 400—700 °С и после этого сваренные детали медленно охлаждают.
При газовой сварке сталей термическая обработка служит средством повышения пластичности металла шва. В некоторых случаях, участки шва нагревают до светло-красного цвета каления и в этом состоянии проковывают. Зерна металла измельчаются, пластичность и вязкость повышаются. Во избежание появления наклепа (новое напряженное состояние) проковку следует прекратить при остывании металла до темно-красного цвета. После проковки необходимо провести повторную нормализацию.
Рис. 103. Правка изделий местным нагревом
При необходимости повторной операции правки нагревают следующий участок, не затрагивая соседнего, который уже подвергался нагреву. В табл. 64 приведены ориентировочные режимы правки листов углеродистой стали ацетилено-кислородным пламенем.
Режимы правки листов углеродистой стали ацетилено-кислородным пламенем
Толстолистовой металл после резки его на заготовительных ножницах всегда имеет ярко выраженную выпуклость. Правка осуществляется нагревом по схеме, показанной на рис. 104.
Рис. 104. Схеа правки стального листа толщиной 15 мм
Контрольные вопросы:
1. В чем заключаются отжиг и нормализация?
2. Какие виды отжига применяются при правке?
3. При каких условиях можно заниматься проковкой швов?
4. Что необходимо предпринять при сварке закаливающихся сталей?
5. В чем достоинства местного нагрева?
6. Каким образом осуществляют правку изделий из толстолистового металла?
Особенности сварки труб
Газовая сварка достаточно широко применяется при монтаже труб небольшого диаметра до 100—150 мм, при изготовлении угольников, тройников, отводов и других конструктивных элементов трубопроводов. Трубы сваривают стыковыми швами с допустимой выпуклостью шва до 1—3 мм в зависимости от толщины стенки.
Перед сваркой трубы выравнивают, чтобы их оси совпадали, затем прихватывают в нескольких местах по окружности и приступают к сварке. Для центровки труб во время сварки используют различные приспособления, одно из которых показано на рис. 105.
Если трубу можно поворачивать, то сварку лучше вести в нижнем положении (рис. 106).
Неповоротный стык сваривают последовательно нижним, вертикальным и потолочным швами. Этот случай является наиболее трудным для сварщиков, так как требует умения выполнять разные швы по ориентации их в пространстве.
В неповоротных стыках труб диаметром до 150 мм сначала сваривают нижнюю половину, затем в обратном направлении – верхнюю. Начало и конец верхнего шва сваривают перекрытием на участках А и Б (рис. 107).
При сварке труб диаметром до 300 мм и более сварку начинают с какой-либо точки окружности и выполняют четырьмя участками (рис. 108).
Рис. 105. Струбцинный центратор для труб диаметром 60—100 мм
Рис. 106. Порядок сварки стыков труб с поворотом: а – места размещения прихваток (1) и участков шва (А, Б, В, Г); б – выполнение первого слоя на участках А—Б и Г—В; в – поворот стыка и выполнение первого слоя на участках Г—А и В—Б; г – выполнение второго слоя шва, д – выполнение третьего слоя шва
Рис. 107. Последовательность сварки неповоротного стыка труб диаметром до 150 мм
Рис. 108. Последовательность сварки труб большого диаметра:
а – (200—300) мм; б – (500—600) мм; в – сварка без поворота трубы
При сварке промышленных и бытовых газопроводов с давлением газа до 1,2 МПа (12 кгс/см2), трубы предварительно сваривают в производственных условиях в секции, длина которых выбирается исходя из возможности транспортировки. Секции труб очищают и грунтуют противокоррозионной изоляцией, после чего производят подготовительные работы.
На сварочную проволоку должен быть сертификат. При отсутствии сертификата сваривают специальные образцы с последующим испытанием по определенной методике (3 образца для испытания на разрыв и 3 – на угол загиба).
После окончания подготовительных работ поверхность кромок и прилегающие к ним наружную и внутреннюю поверхности труб зачищают до металлического блеска на ширину не менее 10 мм по окружности. Сборка и сварка торцов труб с продольным изготовительным швом должна производиться со смещением продольных швов на 50 мм по окружности по отношению к шву предыдущей трубы.
К сварке труб допускаются сварщики, сдавшие экзамен по специальности в соответствии с Правилами Госгортехнадзора и имеющие удостоверение на право сварки газопроводов. Каждому сварщику присваивается номер или шифр, который он обязан наплавлять на расстоянии 30—50 мм от стыка.
Ручная газовая сварка труб выполняется только в один слой. При выполнении работ в зимних условиях необходимо обеспечить надежную защиту сварщика и места сварки в соответствии с требованиями работы в полевых условиях. После сварки стыка проводится внешний осмотр для выявления дефектов: шлаковых выключений, подрезов, пор, трещин и пр. Внешнему осмотру подсвежат все сваренные стыки после их очистки от шлака, брызг металла и окалины. Поверхность наплавленного металла по всей окружности должна быть слегка выпуклой с плавным переходом к основному металлу без подрезов и незаваренных мест. Высота выпуклости шва допускается 1—3 мм, но не более 40 % от толщины стенки трубы. Ширина шва не должна превышать толщину стенки трубы более чем в 2,5 раза. Не допускаются наплывы и грубая чешуйчатость. Стыки, не удовлетворяющие по внешнему виду перечисленные требования, бракуются или подлежат исправлению. Не допускается исправление стыков методом повторного наложения шва.
Существует способ газовой сварки в условиях, когда невозможно приблизиться с горелкой к объекту. Например, трубы для горячей или холодной воды в помещениях располагают вблизи стен, что создает сложные условия для сварки. В этих случаях применяется способ сварки с козырьком. Подготовка стыка под сварку требует определенных профессиональных навыков. Сваренный стык обладает высокой надежностью (рис. 109).
Рис. 109. Порядок сварки стыков труб с козырьком
1. В чем заключаются трудности сварки труб?
2. В каких случаях требуется подготовка стыка труб и в чем она выражается?
3. Чем различаются приемы газовой сварки поворотных и неповоротных стыков?
Термическая обработка и правка изделий после сварки
Исправление деформированных элементов сварных конструкций
В том случае, когда величина деформаций выходит за пределы допустимой, необходимо выправлять элементы или изделия механическим, термическим или термомеханичееким способом.
Для механической правки применяют домкраты, винтовые прессы, молоты и другие устройства, создающие ударную или статическую нагрузку, которая прилагается со стороны наибольшего выгиба изделия (рис. 8). Данный способ правки довольно трудоемкий. Неправильное его выполнение может привести к образованию трещин и разрывов в сварных швах, а иногда и в основном металле.
Деформированные изделия из тонколистового металла выправляют прокатыванием их между валками (рис. 9), предварительно установив накладки на сварные швы. В процессе прокатки сварной шов растягивается, в нем возникают пластические деформации снимающие напряжения и вызванные ими коробления. Для выправления деформированных изделий из толстолистовой стали применяют послойную проковку сварных швов.
Термическая правка заключается в нагреве небольших участков металла деформированной конструкции при помощи сварочных горелок. Нагрев ведут до перехода металла на выпуклой стороне деформированного изделия в пластическое состояние. В процессе охлаждения нагретых участков возникают напряжения, выправляющие изделия.
При правке сварной тавровой балки выпуклую ее часть нагревают полосами шириной 20--30 мм, сходящимися под углом примерно 30° (рис. 10, а). Таким же образом для выправления швеллерной балки нагревают обе полки и, кроме того, полосами шириной около 30--40 мм -- ее стенку (рис. 10, б). При общем выпучивании рамы, сваренной из швеллеров, полосы нагрева располагают в середине пролетов так, как показано на рис. 10, в.
Рис. 8. Схема исправления сварной тавровой балки путем приложения статической нагрузки
Рис. 9. Схема исправления деформированных изделий из тонколистового металла а - листы после сварки до прокатки, б - схема процесса прокатки, 1 - сварной шов, 2 - накладка, 3 - прокатные валки
Рис. 10. Расположение участков нагрева при термической правке. а - тавровой балки, б - балки швеллерного сечения, в - рамы из швеллеров
Рис. 11. Термомеханическая правка сварного фундамента с применением домкрата (цифрами показана последовательность мест нагрева) 1 - опоры, 2 - места нагрева, 3 - домкрат
Температура нагрева поверхности стальных изделий составляет в °С:
При толщине металла до 6 мм: 300-500 То же, 7-12 мм: 500-650 13-20: 650-800Б свыше 20: 800-850
Чтобы определить время окончания нагрева, пользуются таблицами температур, соответствующих различным цветам при нагреве (табл. 1) и цветам побежалости (табл. 2).
Таблица 2.1. Цвета стали при различных температурах нагрева
Цвета стали | Температура, °С | Цвета стали | Температура, °С |
Темно-коричневый Коричнево-красный Темно-красный Темно-вишнево-красный Вишнево-красный Светло-вишнево-красный | o 550--580 o 580--650 o 650--730 o 730--770 o 770--800 o 800--830 | Светло-красный Оранжевый Темно-желтый Светло-желтый Ярко-белый | o 830--900 o 900--1050 o 1050--1150 o 1150--1250 o 1250--1300 |
Таблица 2.2. Цвета побежалости стали при различных температурах нагрева
Цвет побежалости стали | Температура, "С | Цвет побежалости стали | Температура, "С |
Светло-желтый Темно-желтый Коричнево-желтый Красно-коричневый Пурпурно-красный | o 220 o 240 255 o 265 o 275 | Фиолетовый Васильково-синий Светло-синий Серый | o 285 o 295 o 315 o 330 |
Более точно температуру нагрева контролируют оптическими или радиационными пирометрами.
Термомеханическая правка сочетает местный нагрев с приложением статической нагрузки, изгибающей деформированный элемент (в нужном направлении. Данный способ применяется для исправления сравнительно жестких узлов (рис. 11).
Все способы правки следует вести в приспособлениях, позволяющих контролировать размеры выпрямляемых элементов и их прогибы.
Механическая правка заключается в создании локальных пластических деформаций в элементах конструкции. Для правки применяют прессы, домкраты, правильные вальцы, ручной слесарный или кузнечный инструмент и др.
Термическая правка достигается за счет создания пластических деформаций в зонах сжатия. Нагрев осуществляют газовой горелкой или электрической дугой. Стальные изделия рекомендуется нагревать до 300. .650 9С, в отдельных случаях температуру нагрева доводят до 800.. 900 °С. При правке деформированную поверхность всегда нагревают со стороны выпуклой части (горба). Ширина зоны нагрева за один проход не должна превышать двух толщин исправляемого листа. Термическая правка может быть дополнена механической.
Рассмотрим процесс правки плоской заготовки, имеющей линейную деформацию (рис. 14.7, а). При механической правке заготовку устанавливают на плиту и ударами через гладилку подвергают пластическому деформированию ее сжатый участок до тех пор, пока заготовка не примет требуемую форму. Термическая правка этой заготовки сводится к местному нагреву нескольких участков на противоположной стороне шва.
Рис. 14.7. Схемы правки плоской заготовки с серповидным прогибом (а) и выпучиной (б):
1. 31 — места нанесения ударов; I. VII — зоны нагрева
Правка сварных конструкций
Для устранения деформаций после 'сварки - применяется холодная и горячая правка сварных конструкций.
Холодная правка основана на растяжении укороченных участков и мест сварной конструкции до проектных размеров - и форм. Укороченными участками и местами в сварных конструкциях являются активные зоны сварных швов, в которых после сварки напряжения растяжения достигают предела текучести.. При холодной правке сварных конструкций неизбежно происходит пластическое удлинение активных зон сварных швов. Последнее вызывает наклеп металла этих зон, повышение остаточной напряженности сварных конструкций, а в некоторых случаях приводит к появлению в сварных швах трещин и разрывов. Ввиду этого холодная правка сварной конструкции иногда может отрицательно влиять на ее работоспособность.
Остаточные напряжения при холодной правке могут быть снижены только в том случае, если вся сварная конструкция подвергалась растяжению до напряжений, равных пределу текучести. Однако в этом случае увеличивается наклеп металла активных зон сварных швов и появляется вероятность образования в швах трещин и разрывов.
Кроме того, холодная правка является весьма трудоемким технологическим процессом. В большинстве случаев для холодной правки нужны мощные прессы и громоздкие силовые устройства и приспособления. Поэтому холодная правка сварных конструкций не находит широкого применения на практике.
Горячая правка сварных конструкций осуществляется электрическим или газопламенным нагревом и находит более широкое применение на практике.
Сущность горячей праївки состоит в укорочении местным нагревом участков и областей, длина. которых превышает длину активных зон соответствующих шівов сварной конструкции.
В нагреваемых местах сварных конструкций при горячей правке, как и при сварке, образуются деформации пластического сжатия. При остывании эти места укорачиваются и. выравнивают деформированные места.
В настоящее время выполнение горячей правки сварных конструкций основано главным образом на опытных данных и экспериментальных исследованиях, что требует во многих случаях дополнительных затрат средств и времени по изготовлению опытных узлов и конструкций. Нерациональный выбор областей местного нагрева и параметров режимов нагрева может вместо уменьшения сварочных деформаций привести даже к их увеличению.
Теоретическая разработка вопросов горячей правки сварных конструкций находится еще пока в начальной стадии. Между тем разработка их дала бы возможность значительно повысить эффективность и экономичность горячей правки.
Основными теоретическими вопросами горячей правки, которые в первую очередь должны быть исследованы и разработаны, являются:
1) определение в сварной конструкции плоскости изгиба, в которой действует результирующий изгибающий момент от внутренних усилий сварных швов;
2) определение поперечного сечения, объема и рациональной формы активной зоны местного нагрева, обеспечивающих образование внутренних усилий, деформирующих конструкцию в противоположном направлении;
3) установление экономичного способа и разработка эффективного режима местного нагрева.
Горячую правку весьма эффективно можно применять для устранения остаточного прогиба и выравнивания центральных осей сварной конструкции и ее узлов, а также для устранения 236 выпучивания, волнистости и хлопунов в сжатых областях листовых элементов сварной конструкции.
Для устранения остаточного прогиба сварной конструкции необходимый изгибающий момент противоположного направления можно вызвать либо нагревом полосы вдоль линии mm, либо нагревом клиньев (секторов), как показано на фиг. 111. В первом случае для правки будет использована продольная усадка,
Фиг. 111. Сварной тавр:
а — правка наплавкой холостого валика; б — правка нагревом секторов.
а во втором — поперечная усадка местного нагрева. Центр тяжести поперечного сечения активной зоны продольного нагрева, должен находиться в плоскости изгиба, т. е. в плоскости действия результирующего изгибающего момента от внутренних усилий сварных швов. В сварном тавре (фиг. 111) плоскость изгиба
Фиг. 112. Определение плоскости изгиба в сварных соединениях с несимметричным поперечным сечением: *
а — сварное соединение двух различных уголков; б — сварной двутавр с различными поясами.
совпадает >со серединной плоскостью его стенки. В сварных конструкциях с несимметричным поперечным сечением плоскость изгиба проходит через центр тяжести активных зон сварных швов Оа и центр тяжести поперечного сечения сварной конструкции (фиг. '112, а, б). Соединив точку О с точкой Оа, получим линию ООа, через которую проходит плоскость изгиба (фиг. 112, а, б).
При горячей правке наиболее целесообразно, как показано на фиг. 111 и 112, напревать 'полосу вдоль линии mm, - расположенную на периферии сварной 'конструкции. Это обеспечивает противоположное действие в плоскости изгиба (с’оздав/аемого правкой) момента и возможно большее его плечо.
Необходимое сечение активной зоны местного. нагрева тіри правке (можно найти, исходя из величины результирующего изгибающего момента М, вызвавшего остаточный прогиб в сварной конструкции и определяемого по формуле (224) или по замеренному остаточному прогибу из формулы (225). Условное начальное усилие Ропу которое обеспечивает активная зона местного нагрева при цраеке (фиг. М'2, а, б) определяется из выражения
где уп — расстояние от центра сечения активной зоны натрева при правке От до центра тяжести 'поперечного сечения конструкции О.
Сечение активной зоны Fn при горячей правке определяется по формуле
где о0п — начальное напряжение активной зоны наїгрева при горячей правке, приближенное значение которого принимаем равным пределу текучести от* Тогда сечение активной зоны Fn ic незначительным отклонением в сторону увеличения можно определить по формуле
Ширина активной зоны Ьоп будет равна
где б — толщина нагреваемого при правке листа.
Эффективная мощность q источника нагрева при горячей правке определяется из приближенной формулы (103)
где Ьп — ширина активной зоны в одну сторону от оси нагреіва, равная 0,5 Ьоп v — скорость движения источника нагрева в см/сек; бо — суммарная толщина листов, воспринимающих тепло от источника нагрева; h —расчетная ширина нагреваемого листа.
Если плоскость изгиба не пересекает тела сварной конструкции на стороне, лежащей против сварных швов (фиг. ИЗ), то для создания в плоскости изгиба противодействующего момента необходимо напревать діве 'полосы в более удаленных от центра тяжести конструкции точках т и т2 [4]. Для определения активной зоны каждой полосы соединим их с центрам тяжести поперечного сечения конструкции О и разложим результирующий изгибающий момент на составляющие М и М2 по направлению линии Оті и От2. Зная величину моїментов Мх и М2, можем определить активную зону каждой нагреваемой полосы по формулам (261) и (262), а также мощность источника нагрева для правки по формуле (263).
Фиг. ИЗ. Определение места нагрева при правке сварного таврового соединения уголка с листом.
Однако выпрямление остаточного прогиба действием /продольной усадки нагретой полосы в некоторых случаях сопровождается пластическим удлинением активных зон сварных швов и увеличением остаточных напряжений.
Действию продольной усадки нагретых полос при горячей правке противодействуют сжатые околошовные области сварных конструкций, что снижает эффективность правки нагревом продольных полос. Кроме того, продольная усадка 1 пог. м сварного шва составляет в среднем 0,2—0,5 мм, поэтому деформирующая активность при нагреве одной продольной полосы сама по себе сравнительно небольшая.
’С увеличением же числа нагреваемых продольных полос или ширины их увеличивается трудоемкость и понижается эффективность горячей правки, а остаточная напряженность конструкции повышается. Эффективность горячей правки нагревом продольной полосы повышается только с увеличением геометрического параметра уп, т. е. расстояние от центра тяжести конструкции до этой полосы. Указанные обстоятельства ограничивают широкое использование продольной усадки сва - ^розного. нагрева для правки конструкций.
Весьма эффективное действие при горячей правке сварных конструкций оказывает поперечная усадка от местного нагрева поперечных полос или клиньев (секторов). Последние расположены на сжатых и только частично на растянутых областях сварных конструкций, поэтому их поперечная усадка одновременно с укорочением нагреваемых областей приводит также к снижению остаточных напряжений в сварных конструкциях.
Поперечная усадка одного сварного шва, цримерно в 3— 5 раз больше, чем продольная усадка, отнесенная к длине 1 пог м. шва [4]. Сравнительно большая величина поперечной усадки, короткая длина поперечных швов и возможное уменьшение остаточных напряжений способствуют широкому использо
ванию на практике поперечной усадки сварочного нагрева при горячей. правке оварных. конструкций.
Использование поперечной усадки нагретых клиньев или полос для правки рассмотрим на сварном соединении, показанном на фиг. 114. Для устранения остаточного прогиба необходимо ■вызвать укорочение А в волокнах более широкой. пластины. Укорочение их должно увеличиваться по мере удаления от активной зоны сварного шва (фиг. 1.14). Наибольшее укорочение Атах наружного волокна выпуклой кромки сварного соединения равно
где Z, і — замеренная длина наружного волокна выпуклой кромки
I —замеренная длина линии шва.
Фиг. 114. Устранение остаточного прогиба нагревом клиньев: а — сварное соединение стыковым швом пластин различной ширины; б — эпюра остаточных напряжений.
Чтобы обеспечить укорочение каждого волокна А, .необходимо вызвать нагревом пластические изменения в них на участках соответствующей длины.
Суммарная длина U оснований по наружной кромке нагреваемых клиньев определяется, исходя из формулы (166)
/ Ашах L ~Lm /ofiqv
где а—коэффициент линейного теплового расширения металла; ТСр —среднее значение температуры на нагреваемом участке в - момент перехода металла из пластического состояния - в упругое.
Награв ^клиньев, у которых общая длина оснований по наружной кромке равна 1п> обеспечивает свободное укорочение волокон до длины линии шва Lm (фиг. 1,14), что необходимо для устранения остаточного прогиба сварного соединения. Напрев,
клиньев, івершина которых лежит на граничной линии активной
зоны шва, мало влияет на уменьшение остаточных напряжений
в растянутой активной зоне, ввиду противодействия прилегаю - щих к ней сжатых участков основного металла.
Так как остаточные напряжения растяжения © активной зоне обычно равны пределу текучести, то для уменьшения іих следует вызвать нагревом укорочение всех волокон сварного соединения Аг, кроме волокон активной зоны, равное
где єт—относительное укорочение, соответствующее напряжению предела текучести.
Необходимая длина /т нагрева всех волокон - сварного соединения, кроме волокон активной зоны, определяется исходя из той же формулы ((166)
Таким образом о'бщая длина нагрева клиновидных участков по наружной выпуклой кромке сварного соединения будет
В целях равномерного выпрямления 'прогиба и уменьшения
остаточных напряжений размеры клина следует брать малыми,, но количество клиньев увеличивать. Однако ввиду технологических трудностей нагрева узких клиновидных участков, а также в целях уменьшения числа операций основание клиновидного участка Ъ п устанавливают опытным путем.
Число 'нагреваемых участков определяется, исходя из общей длины нагрева по наружной кромке 10 и основания каждого участка Ьп по формуле
Таким образом форма поверхности нагреваемых участков на широкой пластине сварного соединения примет вид усеченного клина (фиг. 114).
Бели поперечная усадка нагретых участков не может свободно осуществляться, то в зависимости от условий, число нагреваемых участков должно быть увеличено.
Волокна сварного соединения со стороны вогнутой кромки находятся в сжатом состоянии и подвергать их местному нагреву не следует, так как это будет увеличивать остаточный прогиб. Местный нагрев кромки может быть 'произведен ли)бо в целях уменьшения остаточных напряжений, либо при необходимости обратного выгиба в случае перегиба сварного соединения при правке. Форма поверхности местного нагрева сжатых областей со стороны вогнутой кромки должна быть. прямоугольной (фиг. 114).
Нагрев при горячей правке рекомендуется 'производить за короткое время. Температура нагрева примерно 800—850° С.
Местный нагрев п/роизводнтся либо рассредоточенной дугой - с не - плавящимся электродом, либо газопламенной горелкой или пистолетом с неплавящимися электродами. Нагрев следует начинать с той области, где металл находится в сжатом состоянии, т. е. с вершины - клина.
Вместо измерения длины наружных волокон сварного соединения и лини^ шва при разработке процесса горячей правіки можно воспользоваться значением замеренного остаточного прогиба. Зная прогиб, можем определить по формуле (225) изгибающий момент
Затем определяется угол поворота сечений при изгибе ф по формуле
Укорочение наружного волокна выпуклой кромки сварного ^соединения, необходимое для устранения остаточного прогиба, можно приближенно установить, исходя из формулы (167)
Ділах = 2ср/г, (272)
где h — ширина нагреваемой пластины от активной зоны сварного шва до наружной выпуклой. кромки.
По формуле (265) определяется суммарная длина 1п оснований клиньев по наружной выпуклой кромке сварного соединения и рассчитываются остальные параметры местного нагрева клиновидных участков, как описано выше.
Горячая правка нагревом точек преимущественно применяется для устранения выпучин, хлопу нов и волнистости в сжатых
листовых элементах сварных конструкций. Сущность правки
нагревом точек состоит в там, что нагреваемая до пластического состояния точка, расширяясь, встречает противодействие со стороны окружающих ее менее нагретых и холодных участков металла. В металле точек происходят деформации пластического сжатия, т. е. подсадка металла. При остывании нагретый металл сокращается. Этому сокращению противодействуют окружающие точку мало нагретые и холодные участки металла. Поэтому в точке образуются напряжения растяжения, достигающие предела текучести. Радиальное укорочение подвергавшегося нагреву металла уменьшает его поперечные размеры и взаимодействует с прилегающими сжатыми участками. При этом выпуклые места листовых элементов сглаживаются. Количество металла, которое должно быть подсажено путем пластического сжатия, можно установить следующим образом. Если поверхность выпуклой части или хлопуна Fі, а площадь основания (проекция выпучины на плоскость листа) ^2, то площадь AF, которая при 242 местном нагреве должна быть подсажена пластическим сжатием, будет
A F = F1 — F2. (273)
Учитывая препятствия свободному укорочению нагретого металла при остывании, площадь AF должна быть соответственно увеличена.
При правке выпучин, напоминающих шаровую поверхность, нагреваемые точки. размещают по 'концентрическим кольцам, как показано на фиг. 115.
Диаметр точки зависит от характеристики источника нагрева и толщины деформированного листа. Расстояние между точками зависит от их диаметра. Количество колец и расстояние
Фиг. 115. Схема расположения точек нагрева при правке покоробленных листов.
между ними устанавливается в зависимости от размеров поверхности выпучины и ее стрелки прогиба.
Методы определения диаметра точки, а также расстояния между точками и кольцами, требуют теоретических исследований и опытных проверок. В настоящее время эти ‘величины уста - наївливаются опытным путем. Нагрев точек должен носить резко выраженный локальный характер. Температура нагрева точки не должна превышать 800—850° С. Правку тонколистовых конструкций более эффективно можно - выполнять пистолетом с графитовым электродом [43].
Читайте также: