Сварочные деформации корпусных конструкций

Изготовление сварных корпусных конструкций сопровождается образованием так называемых сварочных деформаций, которые являются следствием неравномерного нагрева конструкций при сварке в условиях, исключающих свободное образование и развитие тепловых деформаций металла.  Сварка — быстродействующий термический процесс, проходящий при высокой температуре, превышающей температуру плавления металла.

Непосредственно в зоне сварки металл расширяется в направлении вдоль и поперек шва. Так как окружающая более холодная среда металла препятствует этому расширению, в зоне сварки возникают напряжения сжатия и соответствующие пластические деформации. Ранее нагретые участки по мере удаления сварочной дуги начинают остывать и их размеры сокращаться в направлениях вдоль оси шва и перпендикулярно к нему. По окончании сварки сокращение ранее нагретых участков приводит к появлению в листе металла продольных и поперечных стягивающих сил, которые вызывают общее укорочение листа вдоль оси шва (продольное укорочение) и в направлении, перпендикулярном к оси шва (поперечное укорочение).

При сварке имеют место также деформации плоскости листа в виде угловых деформаций, волнистости и т. п. Появление угловых деформаций объясняется неравномерным нагревом металла по толщине, а следовательно, и неравномерной поперечной усадкой по толщине. Схема деформаций сварного соединения показана на рис. 6.1, где Δl — продольное укорочение; Δb — поперечное укорочение; α — угловые деформации.

Деформации корпусных конструкций от сварки разделяются на общие и местные. Общими называются деформации, которые вызывают изменение размеров и формы всей конструкции. Местные деформации конструкций представляют собой изменения формы их отдельных элементов. Общие деформации проявляются в виде продольного и поперечного укорочений и изгиба конструкции как жесткой балки. К местным сварочным деформациям относятся: бухтиноватость полотнища, «домики» по стыкам и пазам свариваемых листов и др.

Сварочные деформации корпусных конструкций затрудняют изготовление, а также сборку на построечном месте при формировании корпуса судна, вызывают дополнительные пригоночные работы, правку отдельных элементов конструкций и выполнение других, не предусмотренных технологическим процессом операций. Все это усложняет технологию и увеличивает трудоемкость работ. Сварочные деформации могут также уменьшить прочность отдельных корпусных конструкций и ухудшить некоторые эксплуатационные характеристики судна.

В связи с этим следует уделять большое внимание предотвращению и уменьшению сварочных деформаций корпусных конструкций.

• Предотвращение и уменьшение сварочных деформаций
• Методы правки
• Особенности правки корпусных конструкций тепловыми методами