Назад: 3.5.5. Методы
пластического деформирования
3.5.6. Термомеханическая правка сварных
конструкций
Используя закономерности образования деформаций при сварке, можно с помощью нагрева локальных участков осуществлять правку конструкций
В основе методов термомеханической правки лежат процессы сходные с
теми, которые протекают при сварке. Целенаправленное воздействие источника
нагрева позволяет получить продольное и поперечное укорочение локальных
участков конструкции и, тем самым, устранить искажения ее формы, полученные в
процессе изготовления. Основная задача состоит в том, чтобы усадка нагреваемых
участков вызывала появление деформаций, противоположных по знаку остаточным
сварочным.
Рассмотрим примеры, иллюстрирующие метод термомеханической правки.
На рис.3.55 показана сварная тавровая балка. Усадочные силы появившиеся в результате сварки, вызвали деформации изгиба. Для исправления этих деформаций можно воспользоваться продольным укорочением зоны нагрева, которую необходимо расположить выше центра тяжести сечения балки. Это прием получил название "ложный валик". Нагрев выполняют дугой или газовым пламенем.
Рис.3.55.Термомеханическая
правка балочных конструкций
Такой же результат можно получить в результате поперечной усадки
специально нагреваемых зон стенки балки. Поскольку поперечная усадка
локализована в зоне нагрева, количество участков нагрева и их расположение
выбирают так, чтобы обеспечить равномерность исправления деформаций. Для
большей эффективности правки зоны должны иметь клинообразную форму и быть
расположены выше оси центров тяжести сечений. Метод называют "правка
нагревом клиньями".
К наиболее сложным для исправления сварочным деформациям относятся
деформации местной потери устойчивости.
Под действием усадочных сил (рис.3.56,а,б) тонкостенный элемент
конструкции теряет устойчивость и выпучивается. Появляется избыток площади
поверхности, который необходимо устранить.
Рис.3.56.
Термомеханическая правка хлопунов
С этой целью используется, так называемый, "метод нагрева
пятачками". Элемент, потерявший устойчивость, нагревают отдельными зонами
так, чтобы произошла усадка металла. Механизм усадки иллюстрирует рис.3.56,в,
г. При нагреве локальной зоны выше температуры, при которой резко снижается
величина предела текучести, окружающий более холодный металл оказывает
сопротивление увеличению диаметра зоны и температурное расширение вызывает
появление пластических деформации в направлении толщины металла, вызывая
утолщение зоны нагрева рис.3.56,г. На стадии охлаждения происходит сокращение
во всех трех направлениях, в результате чего площадь поверхности сокращается.
Размет зоны нагрева по диаметры составляет 30…40 мм. При чрезмерно
большом диаметре возрастает опасность появления потери устойчивости в самой
зоне нагрева, поэтому желательно соседние участки принудительно охлаждать. Зоны
нагрева выполняют вразброс с тем, чтобы в большей степени локализовать нагрев.
Применение способа требует определенных навыков. Разновидностью данного метода
является правка нагревом полос. Нагреваемые зоны ориентируют по диагоналям или
в виде дуг по контуру хлопуна на расстоянии приблизительно 1/3 от границы во
внутреннюю сторону.