Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Вибрационная обработка
|
|
За рубежом все большее распространение находит вибрационный способ снятия остаточных сварочных напряжений. Сущность способа заключается в создании в сварных конструкциях переменных напряжений определенной величины с помощью механических вибраторов. Вибрирование, как правило, осуществляется на резонансных и близких к резонансным частотах в течение определенного промежутка времени.
В отдельных случаях виброобработка применяется взамен термообработки, что экономичнее примерно в 10 раз и имеет ряд следующих существенных преимуществ:
1. Необходимое для виброобработки оборудование является компактным, переносным и универсальным для различных конструкций.
2. Стоимость оборудования, его обслуживание и уход за ним невелики.
3. Процесс снятия сварочных напряжений протекает быстро (так, максимальная длительность обработки весьма крупной детали массой 50 тонн составляет 0, 5 часа).
4. Поверхность детали при обработке не изменяется (не происходит образования окалины, не изменяется цвет поверхности).
Способу снятия остаточных напряжений вибрацией присущи также определенные недостатки, к числу которых можно отнести зависимость эффективности способа от материала и формы детали. Например, вибрация не оказывает влияния на величину остаточных напряжений некоторых алюминиевых сплавов. Наилучшие результаты получаются на сталях с высоким или низким содержанием углерода, а также на нержавеющих сталях. Способ неприменим для деталей, у которых резонансная частота выше, чем максимальная частота генератора (короткие детали с большим моментом сопротивления).
Конечный результат виброобработки является функцией величин переменных напряжений, создаваемых вибрацией, и характеристик упругопластических свойств металла при циклических нагружениях (циклически упрочняемый или разупрочняемый материал).
Единое мнение о механизме снятия остаточных напряжений виброобработкой с физической точки зрения отсутствует.
В тех случаях, когда основной задачей является устранение деформаций, и для этого производят проковку или прокатку зоны сварного шва, остаточные напряжения могут быть сняты полностью или даже переведены в напряжения противоположного знака. Существенное снижение остаточных напряжений наблюдается также и в случаях сварки с предварительным или сопутствующим подогревом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебном пособии рассмотрены вопросы механизма образования сварочных напряжений и деформаций, причины их возникновения. Дана качественная оценка влияния силового и температурного воздействий на поведение простейших конструктивных элементов.
В доступной для понимания форме изложены вопросы влияния таких факторов, как геометрия конструкции, вид соединения, толщина свариваемого металла, интенсивность теплового воздействия при сварке на характер распределения напряжений и деформаций; подробно рассмотрены деформации свариваемых элементов в продольном и поперечном направлениях, угловые деформации.
Понимание природы и механизма образования напряжений и деформаций при сварке дало возможность предложить пути их снижения на стадии проектирования сварной конструкции, ее изготовления и при последующей обработке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Винокуров В.А. Сварочные деформации и напряжения / В.А. Винокуров. М.: Машиностроение, 1968. 236 с.
2. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций / В.И. Махненко. Киев: Наукова думка, 1976. 320 с.
3. Винокуров В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений / В.А. Винокуров, А.Г. Григорьянц. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.
4. Касаткин Б.С.. Напряжения и деформации при сварке / Б.С. Касаткин, В.И. Прохоренко, И.М. Чертов. Киев: Вища шк., 1987. 246 с.
5. Сагалевич В.М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений / В.М. Сагалевич. М.: Машиностроение, 1974. 248 с.
6. Кузьминов С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций / С.А. Кузьминов. Л.: Судостроение, 1974. 286 с.
7. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев. М.: Наука, 1974. 559 с.
8. Феодосьев В.И. Десять лекций-бесед по сопротивлению материалов. М.: Наука, 1975. 176 с.
9. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций / Ю.Н. Работнов. М.: Машиностроение, 1974. 368 с.
10. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. М.: Машиностроение, 1974. Т.2. 368 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение | |
| 1. Некоторые понятия теории сопротивления материалов | |
| 1.1. Напряжения, деформации и перемещения | |
| 1.2. Одноосное растяжение. Диаграммы растяжения | |
| 1.3. О механических характеристиках и свойствах металлов и металлических конструкций | |
| 1.4. Температурные напряжения | |
| 1.5. Ползучесть металлов. Релаксация напряжений | |
| 1.6. Влияние высоких температур на свойства металлов | |
| 2. Собственные напряжения при сварке | |
| 2.1. Основные понятия | |
| 2.2. Деформации и напряжения в стержне при нагреве и охлаждении | |
| 2.3. Образование деформаций и напряжений в сварном соединении | |
| 2.4. Распределение остаточных напряжений в сварном соединении | |
| 2.4.1. Остаточные напряжения в листовых конструкциях малых и средних толщин | |
| 2.4.2. Остаточные напряжения при многослойной сварке | |
| 2.4.3. Остаточные напряжения при электрошлаковой сварке | |
| 2.4.4. Остаточные напряжения в соединениях с круговыми швами | |
| 2.4.5. Остаточные напряжения в соединениях с кольцевыми швами | |
| 2.4.6. Конструктивные и технологические факторы, влияющие на распределение остаточных напряжений | |
| 2.5. Экспериментальные методы определения сварочных напряжений | |
| 2.5.1. Механические методы | |
| 2.5.2. Физические методы | |
| 3. Сварочные деформации и перемещения | |
| 3.1. Деформации продольного укорочения | |
| 3.2. Деформации поперечного укорочения | |
| 3.3. Угловые деформации | |
| 3.4. Потеря устойчивости тонколистовых элементов сварных конструкций | |
| 3.5. Перемещения в направлении, перпендикулярном поверхности свариваемых листов | |
| 3.6. Продольные перемещения и деформации скручивания | |
| 3.7. Деформации балочных конструкций от продольных и поперечных швов | |
| 3.7.1. Продольные швы | |
| 3.7.2. Поперечные швы | |
| 3.8. Деформации и перемещения в оболочках | |
| 3.8.1. Тонкостенные оболочки. Продольные швы | |
| 3.8.2. Тонкостенные оболочки. Круговые и кольцевые швы | |
| 3.8.3.Толстостенные оболочки | |
| 3.9. Изменение размеров сварных конструкций в процессе вылеживания, механической обработки и эксплуатации | |
| 4. Снижение сварочных напряжений, деформаций и перемещений | |
| 4.1. Методы снижения деформаций и перемещений на стадии разработки технологии сварки и при сварке | |
| 4.2. Способы устранения деформаций после сварки | |
| 4.2.1. Прокатка и проковка зоны пластических деформаций по холодному металлу | |
| 4.2.2. Местный нагрев (термическая правка) | |
| 4.2.3. Отпуск в зажимных приспособлениях | |
| 4.3. Способы снижения и устранения остаточных напряжений | |
| 4.3.1. Отпуск сварных конструкций | |
| 4.3.2. Вибрационная обработка | |
| Заключение | |
| Библиографический список |
Учебное издание
Корчагин Илья Борисович
Булков Алексей Борисович
НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ
В авторской редакции
Выпускающий редактор И.В. Медведева
Компьютерный набор А.Б. Булкова
Подписано в печать 12.10.2007.
Формат 60Х84/16. Бумага для множительных аппаратов.
Усл. печ. л. 7, 4. Уч.-изд. л. 5, 6. Тираж 250 экз.
Зак № _____
ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
394026 Воронеж, Московский просп., 14
|
|