1.1.11 Способи запобігання деформацій і зменшення залишкових напружень

Дія термічного циклу зварювання приводить до утворення в зварювальних конструкціях зварювальних деформацій та напруг, які в більшості випадків являються недопустимими дефектами, які знижують експлуатаційні показники конструкції і погіршення її зовнішнього виду. Викликають напружено-деформаційний стан зварної конструкції наступні фактори:

• залишкові повздовжні пластичні деформації скорочення в пластичній зоні;

• рівномірна і нерівномірна пластична деформація скорочення в поперечному напрямку;

• розбіжність центру тяжіння поперечного перетину зони пластичних деформацій скорочення з центром тяжіння поперечного перетину зварних елементів;

• структурні зміни, викликані зварювальним нагрівом.

Зняття зварювальних напруг і усунення залишкових деформацій в конструкціях після зварювання являється трудомісткою операцією, а інколи нездійсненою. Тому на стадії виготовлення слід передбачити заходи по попередженню виникнення або зменшенню залишкових деформацій і напруг.

Стосовно до зварювальних з’єднань підвіски, які призначені до довгострокової експлуатації (40 років) в складних умовах статичного корозійного навантаження, а також можливого радіоактивного опромінення, надлишкові зварювальні напруги та деформації можуть знизити надійність і довговічність експлуатації конструкції. З метою зменшення рівня залишкових напруг для зварювання використовується імпульсна дуга, Яка дозволяє зменшити тепло вкладення у зварювальні конструкції, а отже зменшити і надлишкові зварювальні напруги. В конструкціях зварювальних вузлів зварні шви розташовані симетрично по відношенню центра тяжіння зварювальних елементів. Заповнення симетричної V - подібної розділки крайок виконується в кілька проходів. Накладання кожного наступного шару виконується після охолодження зварювальної конструкції до 100Сº. Складання, прихватка та скріплення зварних вузліввиконується в пристосуваннях,які забезпечують правлення та фіксацію елементів, що сприяє збільшенню жорсткості вузлів і зменшенню як тимчасових, так і залишкових деформацій та напруг. Використання вказаних заходів дозволяє забезпечити точність виготовлення підвіски у відповідності з кресленням. Однак в зварених штоку та фланця мають місце залишкові напруги та деформації, які погіршують наступну механічну обробку і складання підвіски. Для усунення залишкової деформації після зварювання виконується механічне правлення на пресі К2130 (таблиця 9) та спеціальних пристосуваннях, в результаті якого досягається потрібна точність розмірів для наступного механічного оброблення із мінімальними припусками.

1.1.12 Вибір зварювального і механічного устаткування, джерел живлення

Для виконання ручного аргонодугового зварювання неплавким електродом і імпульсною дугою використовується пост, схема якого приведена на рисунку 4.

Для їнапівавтоматичного зварювання плавким електродом в аргоні обирається напівавтомат марки ПДГИ – 303.

Технічна характеристика напівавтомата марки ПДГИ – 303 приведена в таблиці 1.18.

Таблиця 1.18 - Технічна характеристика напівавтомата ПДГИ – 303

Напруга мережі, В	Номінальний зварювальний струм, А	Діаметр електродного дроту, мм	Габаритні розміри, мм	Маса, кг
				Механізму подачі	Шафи керування
380	315	1,2 – 2,0	470х300х260	13	25

1. джерело живлення імпульсної дуги;

2. осцилятор;

4. стіл зварювальника;

5. витратомір;

6. манометр низького тиску;

8. балон з аргоном;

А- амперметр;

V- вольтметр.

Рисунок 4 – Схема поста для зварювання неплавким електродом імпульсною дугою

Виконаємо вибір обладнання зварного поста по каталогам і довідникам[ ].

В якості джерела живлення імпульсної дуги вибираємо зварювальний імпульсний випрямляч ВСВУ – 400, який забезпечує зварювання як в імпульсному, так і непереривному режимі, стабільний струм при коливанню довжини дуги, плавне зниження зварювального струму в кінці зварювання, що виключає утворення кратерів.

Технічна характеристика випрямляча ВСВУ – 400 приведена в таблиці 1.19.

Таблиця 1.19 - Технічна характеристика випрямляча ВСВУ – 400

Параметри та одиниці вимірювання	Значення
Межі регулювання амплітуди, А	40 – 400
Частота генерування імпульсу, с	50
Тривалість імпульсу, мс	1,5 – 2
Число ступенів регулювання:
струму імпульсів	3
тривалість імпульсу	4
Діаметр електроду, мм	2 – 4
Номінальна потужність, кВт	15,5
Габаритні розміри, мм	444х700х895
Маса, кг	100

Для забезпечення збудження та стабілізації дуги вибираємо осцилятор ОСЦВ – 2, який дозволяє збуджувати дугу без торкання електрода виробу і підтримувати без зусиль.

Технічна характеристика осцилятора ОСЦВ – 2 приведена в таблиці 1.20.

Таблиця 1.20 - Технічна характеристика осцилятора ОСЦВ – 2

Тип	Первинна напруга,В	Вторинна напруга,В	Споживана потужність,кВТ	Частота,кГц	Габаритні розміри, мм	Маса, кг
ОСЦ– 2	220	2300	80	260	300х215х300	16

Для закріплення вольфрамового електроду, підвода зварювального струму і захисного газу аргону вибираємо пальник типу АР–10(середній) з водяним охолодженням, технічна характеристика якого приведена в таблиці 1.21.

Таблиця 1.21- технічна характеристика пальника АР–10 середнього

Тип пальника	Охолодження	Максимальний зварювальний струм, А	Діаметр електроду, мм	Маса пальника з соплом та цангою, кг
АР–10 середній	Водяне	200	2 - 4	2,4