Ученики на Учителя.com


Презентация "Деформации и напряжения при сварке"

Скачать материал
Подписи к слайдам:
  • Тема: Деформации и напряжения при сварке.
  • Цели:
  • учебная: сформировать у студентов знания об деформациях и напряжениях, возникающих в процессе сварки.
  • развивающая: развить навыки самостоятельной работы и их последующее применение на производственной практике.
  • воспитательная: формирование культуры восприятия учебного материала и организации учебной деятельности в ходе урока, формирование уважения к избранной профессии.
  • Задачи:
  • - сформировать у студентов знания о материалах, подвергающихся деформации;
  • - научиться применять полученные знания на практике и в производственной деятельности.
  • План урока
  • 1.ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РАЗНОВИДНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ 2.ОСНОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ
  • 3. НЕРАВНОМЕРНОЕ НАГРЕВАНИЕ МЕТАЛА ПРИ СВАРКЕ
  • 4. ЛИТЕЙНАЯ УСАДКА: ОСОБЕННОСТИ
  • Деформа́ция (от лат. deformatio — «искажение») — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга.
  • Напряжением при сварочных работах принимают силу, которая имеет отношение к единичной площади элемента сварки. Данную характеристику металла можно разделить на процессы, которые вызваны растяжением, изгибом, кручением, сжатием и срезом.
  • -Когда соединение изменяет габариты или геометрические размеры в результате проведенной работы, то это деформация детали.
  • -Деформации бывают упругими или пластическими.
  • -Если форма и размеры способны вернуться в исходное состояние после прекращения работ, то подобная деформация носит названий упругой.
  • -Если геометрия изделия или его форма не возвращаются в изначальное положение, то такую характеристику называют пластической.
  • Деформации при сваривании непосредственно самого металла, которые возникают в процессе, можно охарактеризовать:
  • -прогибами свариваемых элементов;
  • -углом поворота в процессе работ;
  • -укорочениями, которые получаются в результате работы;
  • -величинами точек сварного шва;
  • -размерами выхода из плоскости, которая образует равновесие
  • Угловая деформация при сварке таврового соединения.
  • Если деформация приводит к серьезным геометрическим изменениям первоначального состояния изделия и его осей, то такую деформацию называют общей.
  • ОСНОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ
  • В течение работ по сварке изделие подвергается действию критических высоких температур. Причинами образования напряжения и деформаций являются:
  • -нагрев материала на участке, где выполняется сварка, происходит неравномерно;
  • -литейная усадка;
  • -при остывании после нагрева в материале происходят структурные изменения в кристаллических решетках, что вызывает деформацию кристаллических зерен и далее всего изделия.
  • Литейная усадка вызывает напряжения в сварном шве в связи с тем, что при охлаждении объём наплавленного металла уменьшается
  • Усадка — свойство металлов и сплавов уменьшать объем при охлаждении в расплавленном состоянии, в процессе затвердевания и в затвердевшем состоянии при охлаждении до температуры окружающей среды. Различают объемную и линейную усадки, выражаемые обычно в процентах.
  • НЕРАВНОМЕРНОЕ НАГРЕВАНИЕ МЕТАЛА ПРИ СВАРКЕ
  • Все металлы, согласно своим характеристикам, расширяются в результате нагревания длительного или краткосрочного, а в процессе остывания происходит сжатие.
  • ЛИТЕЙНАЯ УСАДКА: ОСОБЕННОСТИ
  • Усадка металла неизбежна, когда на него воздействует температура непосредственно при сварке и последующем охлаждении. Сама усадка определяется взаимосвязью между плотностью и объемом.
  • Простейшие типы сварных стыковых соединений в элементах оболочек.
  • МЕРЫ, КОТОРЫЕ СНИЖАЮТ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА ПРИ СВАРКЕ
  • До выполнения сварочных швов. 
  • На этапе проектирования металлической конструкции рассматриваются взаимодействия металлов, которые будут участвовать в сварке.
  • В процессе выполнения сварки.
  • На данном этапе необходимо правильно выбрать последовательность, с которой будут выполняться сварные швы
  • Прокатка сварного изделия с целью уменьшения остаточных напряжений
  • 1 – сварной шов; 2 – накладка; 3 – стальные правящие ролики; Р – усилие прокатки.
  • Шов, стремящийся сжаться, будет принудительно деформирован в направлении увеличения длины, что, соответственно, приведёт к уменьшению растягивающих его остаточных напряжений.
  • Технологические мероприятия
  • Конструктивные мероприятия по уменьшению остаточных деформаций
  • В процессе конструирования сварных изделий необходимо стремиться
  • к уменьшению общего количества наплавляемого электродного и расплавляемого основного металлов
  • Конструктивные мероприятия по уменьшению угловых деформаций.
  • При проектировании сварной конструкции необходимо предусматривать конструктивные элементы, снижающие угловые деформации.
  • Технологические мероприятия по уменьшению влияния продольной и поперечной деформаций на размеры сварного соединения
  • Влияние деформаций поперечной (п)и продольной (пр) усадок на размеры сварного соединения можно уменьшить увеличением размеров заготовок под сварку на величину предполагаемой деформации 
  • Уменьшение угловых деформаций
  • Угловая деформация может быть снижена предварительным обратным угловым изгибом α заготовок перед сваркой
  • Уменьшение деформаций изгиба
  • 1 – свариваемые заготовки; 2 – сварной шов; 3 – источник теплоты; Рппр – усилие предварительного прогиба
  • Деформация изгиба может быть снижена в результате предварительного обратного изгиба заготовок перед сваркой усилием Рппр (усилие предварительного прогиба)
  • Обратноступенчатый способ сварки
  • Сущность сварки обратно-ступенчатым способом заключается в том, что весь шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до 300мм и сварка этих участков выполняется в обратных направлениях с таким расчетом, чтобы окончание каждого данного участка совпадало с началом предыдущего
  • Жесткое закрепление свариваемых заготовок
  • Уменьшение угловых деформаций
  • Рпр – усилие прижима свариваемых заготовок
  • Заготовки закрепляются в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых производят сварку.
  • Уменьшение угловых деформаций 1…8 - последовательность укладки валиков в процессе сварки стыковых швов
  • Угловая деформация при многопроходной сварке может быть снижена в результате последовательного перехода при сварке отдельных валиков с одной стороны сечения на другую.
  • Уменьшение деформаций изгиба
  • ЦТ – центр тяжести сварного изделия; 1…4 - рациональная последовательность укладки швов в процессе сварки двутавровой балки угловыми швами.
  • При сварке пространственных конструкций необходима рациональная последовательность укладки швов относительно центра тяжести сварного изделия, что снижает деформации изгиба.
  • Термическая правка местным нагревом
  • 1- форма изделия после сварки; 2- зоны нагрева; 3 – форма изделия после термической правки; Рус –усадка нагретых зон в процессе охлаждения; ЦТ – центр тяжести сварного изделия
  • Термическая правка местным нагревом основана на пластическом сжатии растянутых участков изделия (выпуклой стороны изделия). При правке этим способом отдельные участки сварного соединения нагреваются до температур термопластического состояния (1000 – 12000С).
  • Вопросы:
  • 1.Что такое деформация?
  • 2.Что такое литейная усадка?
  • 3.Назовите виды деформаций.
  • 4.Назовите факторы, влияющие на качество сварного соединения.

Педагогика - еще материалы к урокам: