Чтобы из нескольких металлических элементов получить единую конструкцию, используется разъемное или неразъемное соединение. В первом случае применяется соединение при помощи болтов или шпилек, а во втором – при помощи сварки. Второй тип соединения отличается более высокими прочностными характеристиками, но добиться этого можно только с учетом особенностей изготовления сварных конструкций. В первую очередь, необходимо учитывать свойство деформации металла при сварке, из-за которой изменяется геометрия металлического изделия и ее прочностные характеристики. Именно из-за деформации металла выбраковывается большая часть сварных деталей. Не стоит думать, что бракованная продукция получается только у неопытных сварщиков, деформацию металла во время выполнения сварочных работ допускают и опытные специалисты.
Почему возникают деформации металла
Дефекты при выполнении такого рода работ возникают из-за усилий, которые воздействуют на свариваемую деталь (растяжение, сжатие, изгиб). Они должны контролироваться сварщиком, чтобы значения этих усилий не превышали предельно допустимых значений. Большое влияние оказывают и напряжения, возникающие во внутренней структуре металла. Причины их возникновения можно условно разделить на несколько групп.
Основные
К этой категории относятся причины возникновения деформаций, которые всегда появляются при выполнении сварочных работ. Чтобы выло понятно, о чем идет речь, перечислим их по пунктам:
- литейная усадка – процесс происходит во время кристаллизации металла, проявляется в уменьшении его объема, при усадке возникают продольные и поперечные напряжения;
- структурные трансформации – при охлаждении деталей из легированных или высокоуглеродистых сталей возникают растягивающие или сжимающие напряжения;
- неравномерный прогрев – перед сваркой участок проведения работ должен прогреваться, если выполнять эту операцию неравномерно, то в зоне сварки формируется высокая концентрация напряжений (их степень варьируется в зависимости от температуры прогрева и теплопроводности материала).
Эти факторы присутствуют при изготовлении всех сварных изделий.
Сопутствующие
В данную категорию входят второстепенные причины, влияние которых можно свести к минимуму. В частности, речь идет о следующих факторах:
- ошибки, допущенные при изготовлении сварной конструкции – неправильно выбранный тип шва, недостаточное расстояние между соседними швами;
- нарушение технологии изготовления сварной конструкции;
- другие отклонения от нормативов – использование неподходящего типа электродов, пренебрежение режимами сварочного процесса.
Избежать брака в этих случаях можно, если сварочные работы будут выполняться опытными специалистами на современном оборудовании.
Виды деформаций, возникающие во время сварочного процесса
При соединении деталей при помочи газовой или электрической сварки могут возникнуть следующие типы деформаций:
- временные и конечные – деформации первого типа возникают во время выполнения сварки, а конечные сохраняются после завершения работ;
- локальные и общие – локальным деформациям подвержены только части конструкций, а общие трансформируют габариты и форму изделия целиком;
- упругие и пластичные – при упругих деформациях изделие восстанавливает свою форму и размеры, в противном случае речь идет о пластичных деформациях.
Как избежать дефектов при изготовлении сварных деталей?
Чтобы исключить вероятность изготовления бракованной продукции, необходимо производить расчет деформаций, а после выполнения сварочных работ – проверку шва. Проверка качества шва может производиться несколькими способами:
- неразрушающий – подразумевает визуальный осмотр места соединения, в этом случае используется технология капиллярной проверки, а также ультразвуковая и электромагнитная дефектоскопия;
- разрушающий – такой метод используется на промышленных предприятиях, благодаря ему есть возможность установить физические свойства шва;
- комбинированный – подразумевает сочетание двух вышеуказанных способов.
Даже при качественном расчете полностью исключить деформации не удается, но это не является проблемой, ведь их можно убрать, причем несколькими методами.
Как устранить деформации?
Чтобы деформации металла при сварке не привели к браку, выполняется правка. Данная операция может производиться несколькими способами:
- термическим;
- термомеханическим;
- холодным механическим.
В первых двух случаях производится только локальный нагрев сварного шва или детали целиком. Для устранения напряжений деталь закрепляют в специальной установке, которая оказывает механическое воздействие на определенную зону. После этого вместе с установкой ее помещают в специальную печь для тепловой обработки.
Устранение деформаций холодным способом предполагает обработку изделия на специальных прессах и прокатных станах. Выбор наиболее эффективного способа зависит от характера деформаций и напряжений, местоположения сварного шва, а также габаритов конструкции.
Избежать деформаций можно, если сварку металлоконструкций поручить опытным специалистам, которые выполнят весь комплекс работ «под ключ» – от расчета до проведения работ и проверки качества. Именно такую услугу предоставляет наша компания. Большой опыт специалистов позволяет свести к нулю напряжения и деформации при сварке, а если они все же возникнут – качественно устранить их. Мы работаем с черными и цветными металлами, сварка осуществляется в кратчайшие сроки по самой доступной цене. Для уточнения деталей и оформления заявки свяжитесь с менеджером по телефону. Мы поможем вам сделать по-настоящему надежную и долговечную металлоконструкцию.
