• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Кутові деформації

Лекція 7.4

Кутова деформація при зварюванні полягає в повороті зварювальних листів на деякий кут відносно початкового положення.

Рис.1. Стикове з’єднання Рис.2. Таврове з'єднання

При зварюванні стикових з’єднань основною причиною утворення кутової деформації є нерівномірність поперечного усадження різних шарів металлу по товщині шва внаслідок нерівномірного розігрівання. Найбільша кутова деформація проявляється при односторонньому зварюванні вільних пластин з V-подібним обробленням країв.

Величина β залежить від відносної глибини провару H/δ, відносної ширини провару В/δ, форми провару, механічних та тепло-фізичних властивостей та інших факторів.

При зварюванні у вільному стані таврових з'єднань кутовими швами сумарна кутова деформація β буде визначатись не тільки нерівномірністю розігрівання поясного листа (полички) по товщині β₁, але і повороти цього листа як жорсткого цілого відносно стінки на деякий кут β₂, викликаним скороченням металлу кутового шва, тобто:

β=β₁+β₂ (1)

При зварюванні стикових з'єднань з однієї сторонни з V-подібним обробленням країв І. П. Трочун запропонував формулу для визначення кутової деформації

β=2αТ_ср∙tg (2)

де α- температурний коефіцієнт лінійного розширення металу;

Т_ср- середня температура шару наплавленого металу в момент переходу найбільш

нагрітих його точок із пластичного стану в пружний;

φ- кут оброблення країв.

Характер залежності кута β від відносної глибини провару Н/δ зображено на рис.2'.

Рис.2'. Характер залежності кута β від відносної глибини провару Н/δ

При малій глибині провару не проварена частина чинить опір усадженню провареної частини. При великій глибині проварювання епюра пластичних залишкових деформацій достатньо рівномірна по товщині. У цих випадках кут β є малим. Однак при повному проварюванні часто виникає кут повороту β (пунктирна лінія на рис.2').

У багатьох випадках кут проварювання може відрізнятись від кута оброблення країв (рис.3). Наприклад, при нерівномірному проплавленні металу по товщині у

Рис.3.

випадку коли φ=0, φ^*≠0.

Для більшості конструкційності сталей, які переходять із пластичного стану в пружний при температурі 600°С, кутова деформація стикового шва визначається за формулою

β=0,0144tg (3)

C. А. Кузьмінов рекомендує визначати кутову деформацію при зварюванні встик, втавр маловуглецевих і низьколегованих сталей за номограною (рис.4) в залежності від умов зварювання і розрахункової товщини δ_р.

Рис. 4.

q=η∙U∙I – ефективна потужність дуги, Вт;

V₃ =0,12 см/с– швидкість зварювання, см/с;

δ_р – розробна товщина, см;

δ_р², Дж/см³ – при повному проварі дорівнює товщині листів δ, а при неповному – глибині провареності шару (або шару при багато прохідному зварюванні).

В умовах багато прохідного зварювання кутову деформацію стикового з’єднання визначають за формулою:

(4)

де i – число проходів з верхньої сторони;

j – число проходів з нижньої сторони;

β_к; β_s – кутові деформації від К-го та 5-го проходів;

m – підправлювальний коефіцієнт, що враховує номер проходу (визначається за графіком, рис. 5).

Приклад. Визначити кутову деформацію при автоматичному зварюванні двох пластин товщиною δ=10мм за один прохід з повним проварюванням на режимі: І_д=700А, U_д=32В, V=36 м/год, η=0,85.
Розв’язок. 1. Визначити ефективну потужність

Рис. 5. q=η∙U∙I=0.85∙32∙700=19040 Вт.

2. Знаходимо для δ_р (δ_р=δ=10мм) значення параметра

= = 19040Дж/см³

3. За номограмою знаходимо для V=1см/сек, β=0,012 рад.

У випадку зварювання таврових з’єднань кут β₁ також знаходять за номограммою (рис.4). Кут β₂ вільного повороту поясного листа від поперечного усадженння кутового шва мало залежить від режиму зварювання і дорівнює: β₂=0,024 рад. При визначенні β₁ за номограмою необхідно врахувати, що розрахунковою товщиною δ_р є товщина пояса δ_п, тобто δ_р = δ_п, і

q_п=q (4)

При зварюванні другого кутового шва в тавровому з'єднанні β₂ =0, але за рахунок усаду кутового шва в напрямку гіпотези пояс повернеться на кут

β_к=ε_тD,

де ε_т – деформація, що виділяється границею температур, а D – коефіцієнт що визначається з графіків: D= ), К – коефіцієнт.

Читайте також:

1. IV. Критерій питомої потенціальної енергії деформації формозміни
2. Види деформації
3. Деформації зсуву
4. Деформації при об’ємному напруженному стані. Узагальнений закон Гука
5. Деформації суцільного середовища
6. Для малих деформацій сила пружності пропорційна величині деформації і напрямлена в сторону, протилежну до зміщення частинок деформованого тіла
7. Енергія пружної деформації
8. Закон Гука для деформації зсуву
9. Напруги і деформації, що виникають у стволі при пострілі
10. Напруження і деформації
11. Напруження і деформації при чистому зсуві

Переглядів: 2338