Повело уголок при сварке как исправить

Деформация металла при сварке – это явление, которое приводит к нарушению геометрии изделий и, следовательно, к браку продукции. Подобное может наблюдаться даже в работе опытных сварщиков. Соблюдение ряда правил позволяет снизить вероятность появления деформации и получить качественное и надежное соединение.

Существует множество причин возникновения деформации металла при сварке. О том, с чем они связаны, какие меры принимают для профилактики этого явления и что делают для исправления, читайте в нашем материале.

Причины деформации металла при сварке

Если на металлический предмет оказывается механическое воздействие, то в нем возникают напряжение и искажение. Первое характеризуется силой давления, оказываемой на единицу площади. Второе – нарушением габаритов и формы изделия из-за силового воздействия.

Напряжения появляются в деталях под влиянием практически любого усилия. Это может быть растягивание, изгиб, сжимание или резка. В ходе сварки следует внимательно следить за показателями как деформации, так и напряжения. Если превысить допустимые значения, то конструкция (частично или полностью) может разрушиться.

Сварочные деформации возникают под влиянием различного рода напряжений, появляющихся внутри изделия. Основные причины их появления специалисты объединяют в две большие группы: основные, которые считаются неизбежными и постоянно появляются в ходе сварки, а также сопутствующие, устранение которых вполне возможно.

Сварочное напряжение могут вызвать не только механические воздействия. Сплавам различных металлов вообще свойственны свои деформации и напряжения. Они делятся на временные и на остаточные. Пластичная деформация металла при сварке вызывает остаточные, не исчезающие и после остывания материала. Временные же возникают при сварке прочно закрепленной детали.

К побочным или сопутствующим деформациям при проведении сварочных работ можно отнести:

• любые отклонения от нормативов в технологическом процессе – примером может быть плохая подготовка детали к сварке, неправильный выбор электрода, нарушение режима сварочного процесса и пр.;
• несоответствия и ошибки, допущенные в конструировании изделия, – это могут быть неверно выбранный тип шва, часто расположенные соединения, малый зазор между сварными швами и пр.;
• низкий профессионализм и небольшой опыт мастера.

Концентрацию напряжений в сварном шве может вызвать практически любая ошибка. Из-за них возникают технологические дефекты соединения: непровары, трещины, пузыри и прочий брак.

Виды деформаций металла после сварки

Существует несколько видов напряжений. Они отличаются временным интервалом (периодом действия), характером появления и прочими факторами.

Ниже представлена таблица возможных напряжений (какие встречаются и из-за чего появляются в сварном шве).

В ходе сварочного процесса происходят следующие виды деформации:

• Местные и общие. При местных деформациях изменениям подвержены только части конструкции. Общие же деформируют изделие полностью и сразу, меняя его размеры и искривляя геометрическую ось.
• Временные и конечные. Остаточные (конечные) деформации остаются в изделии даже после его охлаждения, а временные появляются в отдельные моменты времени.
• Упругие и пластичные. При восстановлении формы и габаритов изделия по окончании сварки деформация считается упругой. При наличии постоянных дефектов – пластичной.

Материал может быть деформирован вне плоскости сварного изделия или внутри него.

Разнонаправленность сил, действующих относительно сечения материала, приводит к возникновению различных напряжений: сжатия либо изгиба, растяжения, кручения, среза.

Тестирование сварных швов и расчет деформаций металла при сварке

Швы обязательно проходят тестирование на надежность и прочность соединений. В ходе проверки проверяется также наличие дефектов. Это позволяет быстро обнаружить и устранить возникший в процессе сварки брак.

Важным в изготовлении сварных конструкций является определение вероятных напряжений и деформаций в ходе работ. Причина заключается в том, что они изменяют форму и размер изделия, снижают его прочность, что приводит к изменениям в эксплуатационных качествах конструкции далеко не в лучшую сторону.

Необходимо проводить тщательный расчет деформаций и напряжений при различных процессах сварки, правильно запланировать последовательность операций для того, чтобы в результате на конструкцию воздействовало минимум напряжений, а количество дефектов стремилось к нулю.

Способы устранения деформации металла при сварке

Убрать деформацию материала, возникшую в ходе сварки, можно с помощью правки. Она бывает холодной механической, термомеханической и термической, включающей как местный, так и общий нагрев. Перед проведением последнего изделие жестко фиксируют в устройстве, оказывающем давление на изменяемые части конструкции. Затем оно размещается в разогревающей печи.

Суть термического метода заключается в сжимании металла при его охлаждении. Происходит процесс разогрева растянутого участка горелкой или дугой. При этом окружающий место разогрева материал должен оставаться холодным, что не дает значительно расшириться горячему участку. Далее при остывании изделия происходит постепенное выпрямление конструкции. Больше всего данный метод подходит для устранения деформаций балок, полос листового материала и пр.

Принцип холодной правки заключается в постоянном воздействии на изделие нагрузок. Для этого используют различные прессы и валки, существующие для прокатки по ним длинных конструкций. Для исправления деформаций растянутых конструкций применяют термическую правку. Сначала происходит сбор лишнего металла, а затем – разогрев проблемного места.

Сложно сказать, какой из методов является предпочтительным. Для каждого вида, места (снаружи или изнутри), особенностей деформации и напряжения, а также габаритов и формы изделия существуют свои способы их устранения. Важным являются трудозатраты и эффективность метода.

Способы избежать деформации металла при сварке

Устранение проблем значительно сложнее их предупреждения. Эта аксиома в равной степени относится и к сварке. Брак всегда приводит к дополнительным финансовым вложениям. Для его предотвращения необходимо сосредоточиться на мерах, помогающих бороться с деформациями и напряжениями.

Отвечая на вопрос о том, как избежать деформации при сварке листового металла или свести ее к минимуму, следует запомнить связь между причинами появления и мерами предупреждения. Следовательно, перед началом работ необходимо все тщательно рассчитать и подготовиться. Только после окончания данного этапа можно будет проводить сварку металлических конструкций.

Сила, приложенная к конструкции, прямо пропорциональна степени ее деформации. Значит, чем большая сила воздействует на изделие, тем значительнее его деформация.

• Сопроводительный и предварительный подогрев

  Данные виды разогрева способствуют улучшению качественных характеристик как самого сварного соединения, так и участков, расположенных в непосредственной близости от него. Кроме того, уменьшаются пластические деформации и остаточное напряжение. Этот метод чаще всего используют для сплавов, которые имеют склонность к закалке и появлению кристаллизационных трещин.

• Наложение швов в обратноступенчатом порядке

  При протяженности более 1 000 мм шов разбивается на части длиной от 100 до 150 мм. Новое соединение создается в противоположную от основной сварки сторону. При этом металл разогревается более равномерно, что снижает деформацию. Данный способ не является методом последовательного наложения.

• Проковка швов

  Проковке подлежит и нагретый, и холодный материал. Удар как бы разжимает металл в стороны. Тем самым снижается напряжение растягивания. Данный метод не используется на конструкциях, сделанных из металла, склонного к возникновению в нем закалочных структур.
• Выравнивание деформаций

  Суть метода заключается в том, чтобы подобрать порядок, в котором нужно будет делать швы. Новый шов должен обязательно создать деформацию, которая будет противодействовать предыдущему. Этот способ часто применяется при сварке двусторонних соединений.

• Жесткое крепление деталей

  Сварка предваряется прочным и жестким креплением изделия в кондукторах. После завершения процесса конструкция полностью охлаждается, после чего вынимается из крепежа. Существенным недостатком метода является вероятность возникновения внутреннего напряжения изделия.

• Термическая обработка

  Сварка без деформации металла может быть проведена с помощью термической обработки. При этом существенно улучшаются характеристики соединения и окружающего его металла, снижается напряжение внутри изделия и выравнивается структура шва. Отпуск, отжиг (состоящий из низкотемпературного или полного) и нормализация – это операции, составляющие термическую обработку металла.

  Нормализация считается оптимальным способом обработки швов изделий, выполненных из низкоуглеродистых сталей.

Деформации при сварке. Способы борьбы с ними

При нагреве до температуры сварки и последующем охлаждении детали испытывают деформации, что в конечном итоге приводит к физическому изменению их размеров и формы. Это изменение может быть заметно или незаметно невооруженному глазу. Термические деформации – это следствие возникновения внутренних структурных напряженностей металла, которые возникают из-за неравномерного распределения температуры и, соответственно, не одинакового изменения объема в различных сечениях детали в процессе ее охлаждения. Причинами появления деформаций конструкций (короблений и изгибов) в результате осуществления сварочных работ являются:

• Локализованный высокотемпературный нагрев и местное расширение объема металла в то время, когда остальная часть детали остается сравнительно холодной;
• Усадочные явления в наплавленном слое
• Фазовые превращения, которые испытывает металл при постепенном снижении температуры до комнатной.

Как минимизировать сварочные деформации?

Выбор вида сварки может сильно снизить деформации. Если применяется дуговая сварка, то наибольшие поводки будут при РДС, или как ее сегодня принято называть латинскими буквами ММА; они существенно снизятся, если использовать TIG (аргонную) и МIG/MAG (полуавтоматическую сварку). Применение PULSE режимов позволяет многократно снизить тепловложение в металл и уменьшить деформации, что очень хорошо видно на примере сварки тонколистовых сталей. Также следует отметить, что наибольшее деформирущее воздействие оказывает на изделие газовая сварка, так как под высокотемпературное влияние попадают значительные площади изделия; а наименьшее – сварка давлением (в вакууме, ультразвуком). Однако, чаще всего используется технология плавления дугой, поэтому далее речь пойдет именно про этот вид получения неразъемных соединений.

Технологические приемы, позволяющие снизить деформации при дуговой сварке

Первое, что приходит на ум каждому сварщику–любителю – это организация теплотвода, позволяющая несущественно, но снизить поводки стальных узлов. В качестве теплоотвода обычно применяют медные подкладки и другие приспособления. Есть более дешевый способ, такой как наложение влажного асбеста вблизи сварочного шва.

Техника выполнения работ также играет существенную роль. Для компенсации напряжений применяют сварку в шахматном порядке или путем поочередного плавления диаметрально противоположных участков соединения. Что имеется ввиду хорошо видно на примере сварной двутавровой балки, изображенной на рис.1. Цифрами обозначена последовательность проведения работ.

Сварка по принципу «обратной ступени» предполагает разделение линии соединения на небольшие участки с дальнейшей их сваркой в предложенном на рис. 2 порядке. Такой способ позволяет получить минимальные деформации, так как выполняется одновременно два принципа, позволяющих достигнуть такого результата, это:

• Короткий шов;
• Последовательность его наложения, позволяющая скомпенсировать коробления.

Если узел имеет свободные допуски, можно применить метод обратной деформации. В таком случае лист выгибается на величину сварочной деформации (которая может быть установлена опытным путем) в направлении обратном направлению ее действия.

Еще один простой способ уменьшить поводки металла – поставить прихватки перед тем, как начать сварку сплошным швом, используя при этом один из способов, указанных выше по тексту; или заневолить деталь с помощью оснастки.

Минимизировать деформации поможет:

• сопутствующий местный подогрев изделия горелками или предварительный — в электропечи
• Послесварочная термообработка
• Или же проковка в горячем и остывшем состоянии
• Рихтовка изделий в холодном состоянии
• Практически полностью снимает внутренние сварочные напряжения высокий отпуск при Т=550 -560 оС

Очевидно, что любой высокотемпературный нагрев на воздухе приводит к изменениям размеров и формы изделия. Степень изменений может быть заметна невооруженным глазом или же при проведении контроля с помощью различных инструментов: штангенциркуль позволит измерить линейные размеры, индикатор на стойке поможет проконтролировать биения. Полностью избавиться от деформаций невозможно. Однако, есть еще способы значительно их уменьшить или же вообще от них избавиться после окончательной механической обработки путем:

• Выбора оптимальной конструкции изделия;
• Организации достаточных для полного удаления поводок припусков.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Приветствую всех подписчиков нашего канала!

Кто впервые нас читает-это блог для гаражно-дачных самоучек в сварке и слесарке. Здесь собраны практические полезные советы, которые значительно сократят самоучкам путь до нормальных результатов по работе с металлом.

Когда только начинаешь сваривать металл, то после первых прихваток испытываешь удивление. Вроде выставил деталь ровно, как и должна она остаться после сварки, а после нескольких прихваток эта деталь отошла от своего первоначального положения. Почему так происходит?

Покажу очень понятную аналогию, я её уже показывал в старых публикациях.

Почему даже маленькая прихватка способна сдвинуть деталь с изначального положения. Вверху 3 фото-первое фото это момент когда сварочная прихватка ещё разогретая. Затем она начинает быстро остывать и изменяться в объёме, становится меньше чем была горячей.

А прихватка уже связала обё железки, и в момент остывания через прихватку будет происходить как-бы притяжение этих частей друг к другу. Это можно хорошо наблюдать если поставить прихватки только с одной стороны детали, как на верхнем фото.

Эти примеры с прихватками нам были нужны чтобы подойти к основной теме-почему ведёт металл и меняется геометрия изделия после сварки изделий. Как решать эту проблему, что написано в старых сварочных учебниках? Почему в старых, а просто в современных нет ничего нового, всё переписано оттуда.

Представьте теперь-сварочный шов по объёму наплавленного металла в десятки и сотни раз больше самой прихватки. Значит и стягивающие силы при остывании у шва будут намного больше.

Можно сказать обе свариваемые детали будут тянуться по направлению к вершине сварочного шва. Это происходит всегда, от этого никуда не деться. Просто есть набор рекомендаций, как эти деформации сделать минимальными.

Именно такие советы мы изучали в старых книгах по сварке. Если заранее известно что после сварки детали всё равно утянет по направлению ко шву, то можно изначально сделать на прихватках обратный изгиб. После сварки детали придут в нужное положение.

Как рассчитать этот изгиб-только опытным путём, если свариваешь много подобных деталей, то приноровиться вполне можно.

Прикидывать очерёдность сварки швов, если в изделии их несколько. Включать логику и предполагать что следующий шов должен компенсировать деформацию от первого, а не усиливать её.

Не забудем про объём самого сварочного шва, простыми словами-толстый шов стягивает деформирует больше. Поэтому там где не нужно, не стоит делать толстых швов.

То есть желательно использовать разные диаметры электродов, в зависимости от толщины металла. Просто если варить металл 1.5 мм электродами 3 мм, то деформация сама по себе будет больше чем от электродов диаметром 2 мм.

Можно использовать временные косынки-растяжки.

После сварки конструкции, но только после полного остывания швов, эти временные раскосины убирают. Они вполне помогают, можно смело применять.

Ну и самое главное-это практический опыт, который не заменят любые книги. Нужно на практике увидеть как работает эта деформация и также попробовать уменьшать её разными способами.

Источник

Деформации при сварке

Чтобы вы не варили, толстый уголок или тонкую профильную трубу, во время сварки на металл воздействуют большие температуры. Вследствие этого металл может повести, простыми словами деформировать.

Особенно деформации подвержены тонкостенные изделия из металла и некоторые виды сталей. Меры по предотвращению деформаций при сварке могут быть разными, как и их эффективность в целом.

Как избежать деформаций при сварке

Сварка — это всегда высокая температура, которая заставляет металл плавиться. Однако тепло, которое используется для расплавления сварочной ванны, уходит далеко за её пределы. И если металл тонкий или его надежно не закрепить, то возможно появление деформаций.

Одним из самых эффективных способов, который позволяет избежать деформации при сварке, это сварка в так называемых «кондукторах». Кондукторы для сварки, это специальные приспособления, которые дают возможность жестко зафиксировать свариваемое изделие.

При этом важно учитывать ожидаемую деформацию металла в зоне нагрева. Если металл повело в одну сторону, достаточно начать варить с другой, чтобы его выгнуло обратно. Такой способ подхода даёт возможность заранее предугадать появление деформации, и использовать метод предварительного (обратного) изгиба.

Наиболее предпочтительный способ, в данном случае, это предварительный изгиб листов металла, в противоположную сторону деформации. Точно таким же способом предотвращают деформации при сварке тавровых, а также двутавровых соединений.

Немного иным способом, является техника обратноступенчатой сварки. В данном случае сварное соединение осуществляется в два слоя, и каждый из них выполняется в разных направлениях. Например, первый шов накладывается слева направо, а второй сварочный шов, наоборот.

Простыми словами, каждый последующий слой наплавленного металла должен вызывать противоположное напряжение от предыдущего слоя. Кроме всего перечисленного, существуют и иные приемы отвести излишнее тепло из зоны сварки.

Например, отвод тепла струёй воды или при помощи медных подкладок. При этом важно понимать, что воду для охлаждения металла во время сварки можно использовать не во всех случаях. При сварке некоторых изделий, быстрое охлаждение металла может только усугубить положение, и привести к большим проблемам, чем деформация.

Самым распространенными являются холодные трещины, которые появляются из-за резкого охлаждения сварного шва. Поэтому к данной рекомендации нужно относиться осторожно.

Не менее действенным способом избежать деформаций, является предварительный прогрев заготовок перед сваркой. В таком случае получится избежать резкого перепада температур. В любом случае, следует знать, что если сварка ведётся при пониженной температуре, то прогрев металла перед свариванием является обязательной процедурой.

Ну а если деталь и повело, конечно же, не слишком толстую, до 3 мм толщиной, то ее выравнивание выполняют при помощи молотка. Что же касается изделий большей толщины, то их ровняют посредством гидравлического пресса.

Источник

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Причины деформации металла при сварке
• Виды деформаций металла после сварки
• О тестировании сварных швов и расчете деформаций металла при сварке
• Способы устранения деформации металла при сварке
• Способы избежать деформации металла при сварке

Деформация металла при сварке – это явление, которое приводит к нарушению геометрии изделий и, следовательно, к браку продукции. Подобное может наблюдаться даже в работе опытных сварщиков. Соблюдение ряда правил позволяет снизить вероятность появления деформации и получить качественное и надежное соединение.

Существует множество причин возникновения деформации металла при сварке. О том, с чем они связаны, какие меры принимают для профилактики этого явления и что делают для исправления, читайте в нашем материале.

Если на металлический предмет оказывается механическое воздействие, то в нем возникают напряжение и искажение. Первое характеризуется силой давления, оказываемой на единицу площади. Второе – нарушением габаритов и формы изделия из-за силового воздействия.

Напряжения появляются в деталях под влиянием практически любого усилия. Это может быть растягивание, изгиб, сжимание или резка. В ходе сварки следует внимательно следить за показателями как деформации, так и напряжения. Если превысить допустимые значения, то конструкция (частично или полностью) может разрушиться.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Сварочные деформации возникают под влиянием различного рода напряжений, появляющихся внутри изделия. Основные причины их появления специалисты объединяют в две большие группы: основные, которые считаются неизбежными и постоянно появляются в ходе сварки, а также сопутствующие, устранение которых вполне возможно.

К основным причинам возникновения деформации и напряжения в ходе сварочных работ относят следующие:

• Структурные видоизменения, которые, влияя на металл, вызывают напряжения (растягивающие и сжимающие). Происходит это в ходе охлаждения деталей из легированных или высокоуглеродистых стальных сплавов. При этом размеры изделия, а также зернистая структура материала нарушаются. В итоге изначальный объем изменяется, что приводит к увеличению напряжения внутри детали.
• Неравномерный прогрев. Первичному нагреву в ходе сварочных работ подлежит только рабочая зона изделия. По мере увеличения температуры материал расширяется, воздействуя на мало прогретые слои металла. При прерывистом прогреве концентрация напряжений сварного шва достигает высоких значений. Ее показатель зависит от рабочей температуры, теплопроводности материала и уровня линейного расширения.
• Литейная усадка. Она происходит в ходе кристаллизации материала, характеризуется уменьшением объема металла, возникает из-за сварочного напряжения (продольного и поперечного), которое появляется в процессе усадки расплава.

Сварочное напряжение могут вызвать не только механические воздействия. Сплавам различных металлов вообще свойственны свои деформации и напряжения. Они делятся на временные и на остаточные. Пластичная деформация металла при сварке вызывает остаточные, не исчезающие и после остывания материала. Временные же возникают при сварке прочно закрепленной детали.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

К побочным или сопутствующим деформациям при проведении сварочных работ можно отнести:

• любые отклонения от нормативов в технологическом процессе – примером может быть плохая подготовка детали к сварке, неправильный выбор электрода, нарушение режима сварочного процесса и пр.;
• несоответствия и ошибки, допущенные в конструировании изделия, – это могут быть неверно выбранный тип шва, часто расположенные соединения, малый зазор между сварными швами и пр.;
• низкий профессионализм и небольшой опыт мастера.

Концентрацию напряжений в сварном шве может вызвать практически любая ошибка. Из-за них возникают технологические дефекты соединения: непровары, трещины, пузыри и прочий брак.

Существует несколько видов напряжений. Они отличаются временным интервалом (периодом действия), характером появления и прочими факторами.

Ниже представлена таблица возможных напряжений (какие встречаются и из-за чего появляются в сварном шве).

По причинам возникновения

Неравномерность прогрева, возникающая из-за перепада температуры при сварке

В случае нагрева металла выше максимально установленной температуры происходят изменения в структуре материала

По времени существования

Возникает в ходе фазовых видоизменений, но в процессе остывания уходит

Остается в деталях и после устранения причин возникновения

По задействованной площади

Имеющееся во всей конструкции

Проявляющееся исключительно в зернах структуры металла

Присутствующее в кристаллической решетке материала

По направленности воздействия

Появляется по линии шва

Размещается поперек оси соединения

По состоянию напряжения

Происходит только в одном направлении

Распространяется на два различных направления

Воздействие происходит по трем осям

В ходе сварочного процесса происходят следующие виды деформации:

• Местные и общие. При местных деформациях изменениям подвержены только части конструкции. Общие же деформируют изделие полностью и сразу, меняя его размеры и искривляя геометрическую ось.
• Временные и конечные. Остаточные (конечные) деформации остаются в изделии даже после его охлаждения, а временные появляются в отдельные моменты времени.
• Упругие и пластичные. При восстановлении формы и габаритов изделия по окончании сварки деформация считается упругой. При наличии постоянных дефектов – пластичной.

Материал может быть деформирован вне плоскости сварного изделия или внутри него.

Разнонаправленность сил, действующих относительно сечения материала, приводит к возникновению различных напряжений: сжатия либо изгиба, растяжения, кручения, среза.

Тестирование сварных швов и расчет деформаций металла при сварке

Швы обязательно проходят тестирование на надежность и прочность соединений. В ходе проверки проверяется также наличие дефектов. Это позволяет быстро обнаружить и устранить возникший в процессе сварки брак.

Существует несколько типов контроля, позволяющих найти изъяны:

• разрушающий – процесс, который часто используется на промышленных предприятиях, дает возможность провести проверку физических свойств шва;
• неразрушающий – включает внешний осмотр шва, ультразвуковую или магнитную дефектоскопию, капиллярный метод, проверку проницаемости и прочие методы.

Важным в изготовлении сварных конструкций является определение вероятных напряжений и деформаций в ходе работ. Причина заключается в том, что они изменяют форму и размер изделия, снижают его прочность, что приводит к изменениям в эксплуатационных качествах конструкции далеко не в лучшую сторону.

Необходимо проводить тщательный расчет деформаций и напряжений при различных процессах сварки, правильно запланировать последовательность операций для того, чтобы в результате на конструкцию воздействовало минимум напряжений, а количество дефектов стремилось к нулю.

Убрать деформацию материала, возникшую в ходе сварки, можно с помощью правки. Она бывает холодной механической, термомеханической и термической, включающей как местный, так и общий нагрев. Перед проведением последнего изделие жестко фиксируют в устройстве, оказывающем давление на изменяемые части конструкции. Затем оно размещается в разогревающей печи.

Суть термического метода заключается в сжимании металла при его охлаждении. Происходит процесс разогрева растянутого участка горелкой или дугой. При этом окружающий место разогрева материал должен оставаться холодным, что не дает значительно расшириться горячему участку. Далее при остывании изделия происходит постепенное выпрямление конструкции. Больше всего данный метод подходит для устранения деформаций балок, полос листового материала и пр.

Принцип холодной правки заключается в постоянном воздействии на изделие нагрузок. Для этого используют различные прессы и валки, существующие для прокатки по ним длинных конструкций. Для исправления деформаций растянутых конструкций применяют термическую правку. Сначала происходит сбор лишнего металла, а затем – разогрев проблемного места.

Сложно сказать, какой из методов является предпочтительным. Для каждого вида, места (снаружи или изнутри), особенностей деформации и напряжения, а также габаритов и формы изделия существуют свои способы их устранения. Важным являются трудозатраты и эффективность метода.

Устранение проблем значительно сложнее их предупреждения. Эта аксиома в равной степени относится и к сварке. Брак всегда приводит к дополнительным финансовым вложениям. Для его предотвращения необходимо сосредоточиться на мерах, помогающих бороться с деформациями и напряжениями.

Отвечая на вопрос о том, как избежать деформации при сварке листового металла или свести ее к минимуму, следует запомнить связь между причинами появления и мерами предупреждения. Следовательно, перед началом работ необходимо все тщательно рассчитать и подготовиться. Только после окончания данного этапа можно будет проводить сварку металлических конструкций.

Сила, приложенная к конструкции, прямо пропорциональна степени ее деформации. Значит, чем большая сила воздействует на изделие, тем значительнее его деформация.

Сопроводительный и предварительный подогрев.

Данные виды разогрева способствуют улучшению качественных характеристик как самого сварного соединения, так и участков, расположенных в непосредственной близости от него. Кроме того, уменьшаются пластические деформации и остаточное напряжение. Этот метод чаще всего используют для сплавов, которые имеют склонность к закалке и появлению кристаллизационных трещин.

Наложение швов в обратноступенчатом порядке.

При протяженности более 1 000 мм шов разбивается на части длиной от 100 до 150 мм. Новое соединение создается в противоположную от основной сварки сторону. При этом металл разогревается более равномерно, что снижает деформацию. Данный способ не является методом последовательного наложения.

Проковка швов.

Проковке подлежит и нагретый, и холодный материал. Удар как бы разжимает металл в стороны. Тем самым снижается напряжение растягивания. Данный метод не используется на конструкциях, сделанных из металла, склонного к возникновению в нем закалочных структур.

Выравнивание деформаций.

Суть метода заключается в том, чтобы подобрать порядок, в котором нужно будет делать швы. Новый шов должен обязательно создать деформацию, которая будет противодействовать предыдущему. Этот способ часто применяется при сварке двусторонних соединений.

Жесткое крепление деталей.

Сварка предваряется прочным и жестким креплением изделия в кондукторах. После завершения процесса конструкция полностью охлаждается, после чего вынимается из крепежа. Существенным недостатком метода является вероятность возникновения внутреннего напряжения изделия.

Термическая обработка.

Сварка без деформации металла может быть проведена с помощью термической обработки. При этом существенно улучшаются характеристики соединения и окружающего его металла, снижается напряжение внутри изделия и выравнивается структура шва. Отпуск, отжиг (состоящий из низкотемпературного или полного) и нормализация – это операции, составляющие термическую обработку металла.

Нормализация считается оптимальным способом обработки швов изделий, выполненных из низкоуглеродистых сталей.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Источник

Приветствую всех подписчиков нашего канала!

Кто впервые нас читает-это блог для гаражно-дачных самоучек в сварке и слесарке. Здесь собраны практические полезные советы, которые значительно сократят самоучкам путь до нормальных результатов по работе с металлом.

Когда только начинаешь сваривать металл, то после первых прихваток испытываешь удивление. Вроде выставил деталь ровно, как и должна она остаться после сварки, а после нескольких прихваток эта деталь отошла от своего первоначального положения. Почему так происходит?

Покажу очень понятную аналогию, я её уже показывал в старых публикациях.

Почему даже маленькая прихватка способна сдвинуть деталь с изначального положения. Вверху 3 фото-первое фото это момент когда сварочная прихватка ещё разогретая. Затем она начинает быстро остывать и изменяться в объёме, становится меньше чем была горячей.

А прихватка уже связала обё железки, и в момент остывания через прихватку будет происходить как-бы притяжение этих частей друг к другу. Это можно хорошо наблюдать если поставить прихватки только с одной стороны детали, как на верхнем фото.

Эти примеры с прихватками нам были нужны чтобы подойти к основной теме-почему ведёт металл и меняется геометрия изделия после сварки изделий. Как решать эту проблему, что написано в старых сварочных учебниках? Почему в старых, а просто в современных нет ничего нового, всё переписано оттуда.

Представьте теперь-сварочный шов по объёму наплавленного металла в десятки и сотни раз больше самой прихватки. Значит и стягивающие силы при остывании у шва будут намного больше.

Можно сказать обе свариваемые детали будут тянуться по направлению к вершине сварочного шва. Это происходит всегда, от этого никуда не деться. Просто есть набор рекомендаций, как эти деформации сделать минимальными.

Именно такие советы мы изучали в старых книгах по сварке. Если заранее известно что после сварки детали всё равно утянет по направлению ко шву, то можно изначально сделать на прихватках обратный изгиб. После сварки детали придут в нужное положение.

Как рассчитать этот изгиб-только опытным путём, если свариваешь много подобных деталей, то приноровиться вполне можно.

Прикидывать очерёдность сварки швов, если в изделии их несколько. Включать логику и предполагать что следующий шов должен компенсировать деформацию от первого, а не усиливать её.

Не забудем про объём самого сварочного шва, простыми словами-толстый шов стягивает деформирует больше. Поэтому там где не нужно, не стоит делать толстых швов.

То есть желательно использовать разные диаметры электродов, в зависимости от толщины металла. Просто если варить металл 1.5 мм электродами 3 мм, то деформация сама по себе будет больше чем от электродов диаметром 2 мм.

Можно использовать временные косынки-растяжки.

После сварки конструкции, но только после полного остывания швов, эти временные раскосины убирают. Они вполне помогают, можно смело применять.

Ну и самое главное-это практический опыт, который не заменят любые книги. Нужно на практике увидеть как работает эта деформация и также попробовать уменьшать её разными способами.

Как выпрямить металлическую полосу изогнутую в плоскости?

Металлический уголок – востребованное в строительстве приспособления. Однако оно нашло применение на только в этой сфере. Уголки из металла используются в народном хозяйстве, в промышленности и дизайнерской работе. Существует несколько видов изделий, каждый из которых применяется в определенных ситуациях.

Что такое правки?

(от англ. edit) — совершение участником действий редактирования страницы, после перехода по ссылке «
Правка
». … Включает в себя изменение (редактирование) или создание любой страницы, темы на форуме, сообщения, а также загрузку/замену файлов.

Как правильно варить на полуавтомате? Как правильно вешать крючки на шторную ленту? Как правильно вешать тюль на тесьме? Как правильно включить газовую колонку? Как правильно вносить гумус? Как правильно все расставить на кухне в шкафах? Как правильно вставить карту памяти в компьютер? Как правильно вставлять Аирподс про? Как правильно вставлять в уши Аирподс? Как правильно выбирать сплит систему?

Виды металлических уголков

Конструкции делятся на несколько видов в зависимости от способа изготовления и сфер применения. Существуют изделия с неравными сторонами. Полкой у них называют сам угол. Крупными промышленными предприятиями выпускаются равнополочные конструкции, а те, у которых стороны не равны, делают только по индивидуальным заказам. Все геометрические параметры уголков и их размеры регламентируются технической документацией. Согласно ей существует несколько классификаций изделий:

1. Равнополочный уголок, изготовленный металлопрокатным методом – ГОСТ 8509-93.
2. Равнополочные уголки, выполненные способом гибки – ГОСТ 19771-93.

Гнутый металлический уголок

Изделия создаются методом холодной гибки. С этой целью используется специальное оборудование, которое способно оказывать значительное давление и физическое воздействие на металл. Уголок декоративный металлический создается исключительно из листового проката, который имеет небольшую ширину в поперечном сечении.

Рассматриваемая технология существенно ускоряет производственный процесс. Брака при ней получается больше, чем при применении горячекатаного способа. При выполнении гнутых конструкций точнее получается соблюдать размер полотна, поэтому сортамент таких изделий больше. Гнутые металлические уголки отличаются меньшим весом, что дает им несомненное преимущество в строительстве.

Равнополочный металлический уголок

Изделия могут изготавливаться не только гнутым способом. Еще один вариант их производства – горячекатаный. Он делает металл жестче и изменяет его структуру, даже без закаливания. Металлический уголок для откосов подходит и для украшения дизайна в интерьере, и для создания инженерных систем. Единственный минус равнополочный конструкций в том, что не во всех магазинах их можно купить товар стандартного размера в длину – 12 м. При производстве уголков горячекатаным методом используют следующие марки стали:

Неравнополочный металлический уголок

Он используется для строительства сооружений, к которым предъявляются повышенные критерии жесткости. В интерьере металлический уголок используется для полок, декорирования мебели. В судостроении и автомобилестроении не обойтись без этого элемента. Широкие сферы применения изделия связаны с тем, что его делают только горячекатаным способом, который обеспечивает прочность всей системы. В процессе производства используют многочисленные марки стали:

Стандарты изделия с неравными углами описывает ГОСТ 8510-86. В нем описаны следующие параметры:

• соотношение большей и меньшей стороны;
• радиус закругления концов;
• толщина полок;
• обычный и центробежный момент инерции.

Как выпрямить металлический уголок?

Работы подобного типа называют рихтовкой. Во время нее устраняются неровности и другие недостатки металлических заготовок. Металлический уголок можно выпрямить ручным или машинным методом. В первом случае манипуляции выполняют на плоской поверхности и используют молоток. Отыскивают места на заготовке при ударе по которым выпрямится вся конструкция.

Чтобы качественнее провести работу, можно также нагреть поверхность металлического уголка. Максимальная температура до которой можно нагревать заготовку – 850°С. В противном случае на металле появятся трещины и его будет невозможно использовать в дальнейших целях. Алгоритм выравнивания изогнутого в плоскости уголка:

1. Изделие помещают на деревянную доску, чтобы в процессе работы создавалось меньше шума.
2. Заготовку располагают так, чтобы она соприкасалась двумя точками с наковальней.
3. Сильные удары молотком наносят по более выгнутым местам. По мере исправления силу воздействия на уголок постепенно уменьшают.
4. Удары наносят с двух сторон деталей, периодически переворачивая заготовку. Несколько раз подряд не стучат по одному и тому же месту.

Как просверлить отверстие в металлическом уголке?

Изделия из металла отличаются повышенной твердостью. Работы с ними нужно выполнять по специальному алгоритму, соблюдая технологический процесс. Для того чтобы просверлить металлический крепежный уголок, потребуется:

• защитные очки;
• ручная или электрическая дрель;
• кернер;
• молоток;
• сверло.

Особенность работы заключается в том, что нужно самостоятельно задавать направление дрели, чтобы правильно проделать отверстие в металле. Пошаговый алгоритм действий:

1. Заготовку зажимают в тисках.
2. Заранее отмеченные места для отверстий на металлическом уголке кернят. Процедура предупредит смещение сверла от заданной точки.
3. Сверло устанавливают строго перпендикулярно металлическому уголку. Если это правило не соблюдать, то оно может сломаться.
4. Давление на дрель постепенно уменьшают по мере того, как сверло проходит в заготовку. Это предупредит образование металлических заусенцев в заготовке.

Сущность проблемы

Почему возникает необходимость ремонта? В процессе эксплуатации ворота в гараже могут подвергнуться различным деформациям и повреждениям. Выделяются такие причины появления проблемы:

• некачественное изготовление несущей рамы и створок (чаще всего плохая сварка);
• использование материалов недостаточной прочности и толщины;
• механические повреждения ворот при их эксплуатации;
• усталостное и коррозионное разрушение элементов;
• проседание грунта.

В результате воздействия указанных факторов гаражные ворота могут приобрести такие дефекты: проседание ворот, перекос и деформация полотна створок, вмятины, трещины и разрывы, образование щелей между створками. Возникающие повреждения мешают:

• открыванию и закрыванию ворот вплоть до полного блокирования их движения;
• осложняют запирание с помощью замков;
• снижают прочность;
• облегчают незаконное вскрытие ворот;
• создают неприглядный внешний вид.

Пользоваться поврежденными воротами становится трудно, а иногда вообще невозможно. Возникает необходимость выправить дефекты, выровнять элементы, произвести необходимый ремонт и замену деталей. От того, как качественно хозяин исправил дефекты, зависит срок службы всего гаража и сохранность машины.

Если ворота выравниваем самостоятельно, то прежде всего надо понять причины появления дефекта, выяснить степень повреждения металла и природу явления. Возможно, что виновником является причина, которую легко устранить, не прибегая к сложным процедурам. В то же время при значительном нарушении целостности появляется необходимость замены отдельных деталей или всей створки. Некоторые работы можно осуществить без снятия створок, а в более сложных обстоятельствах потребуется демонтаж их, а может быть и несущей рамы. Природный фактор может потребовать усиление фундамента опоры. Другими словами, необходимо оценить степень повреждения, и разработать план ремонта.

Как согнуть металлический уголок?

Чтобы самостоятельно выполнить работу, лучше воспользоваться горячим методом обработки материала. Чтобы получить оптимальный радиус изгиба, желательно воспользоваться шаблоном. Его нужно заготовить заранее. Алгоритм, как согнуть металлический крепежный уголок своими руками:

1. Равномерно прогреть материал по всей длине. Температуру подбирают так, чтобы она составляла половину от показателя плавления металла.
2. Изделие равномерно огибают по шаблону. Чтобы исправить неровности в процессе работы, используют кувалду или молоток.
3. Сгиб получится в виде полукруглого угла.

Если нужно получить четкий сгиб, то используют другой метод:

1. На месте, где должен быть угол болгаркой вырезают треугольник. Его стороны должны располагаться под углом 45°.
2. Место среза аккуратно нагревают горелкой и сгибают. Затем этот участок сваривают электросваркой.

Устранение перекосов

Если проседание подразумевает опускание всей створки практически вертикально без нарушения ее геометрии, то перекос приводит к касанию грунта углом и нарушению строго прямоугольной формы. В таком случае появляется проблема не только с открыванием ворот, но и со сведением створок при закрывании.

Причина такого явления может быть связана с деформацией проема ворот. При проявлении дефекта створки не смыкаются в верхней или нижней части. Самый простой способ: отметить появившийся излишек металла и срезать его болгаркой. Значительная деформация требует снятия створки с петель, уточненного раскроя полотна, срезания вертикальной балки створочного каркаса, укорочения горизонтальной балки на несколько мм и приваривание снятого вертикального элемента. Если в результате перекоса образуется большая щель, то следует приварить дополнительную стальную полосу.

Другая причина может быть обусловлена нарушением геометрии створок. В этом случае не выдерживает их каркас, и нарушается прямоугольность. Исправление дефекта осуществляется при помощи закрепления ребер жесткости. Работы проводятся в таком порядке. Из стальной трубы прямоугольной формы нарезаются отрезки, которые по размеру строго соответствую расстоянию между вертикальными балками створочного каркаса. Кроме того, приготавливаются и перемычки, которые устанавливаются между горизонтальными ребрами жесткости. Далее эти элементы с усилием устанавливаются между вертикальными балками, а их горизонтальность проверяется уровнем, после чего они привариваются к балкам и створочному полотну. Окончательно конструкция упрочняется путем приваривания перемычек.

Как крепить металлический уголок?

Если использовать конструкцию для строительных или дизайнерских целей, то ее нужно обязательно зафиксировать. Чем надежнее будут сделаны крепления, тем больше прослужит вся система. В противном случае конструкция не только развалится, но и будет угрожать безопасности людей. Популярные варианты, на что можно зафиксировать угол из металла:

• саморезы
  – нужны, когда крепятся дизайнерские полки или мебельный металлический уголок;
• дюбель-гвозди
  – предназначены для фиксации тяжелых конструкций, используемых в строительной отрасли;
• анкера
  – применяются в строительных и промышленных целях и способны выдержать конструкции весом более 100 кг;
• заклепки
  – для декоративных целей.

Устранение деформации створок

Кто из автомобилистов не сталкивался с таким понятием, как повело створки? В этом случае наблюдается явление, когда прямая ранее створка по углам изгибается наружу (по типу пропеллер). При небольшой деформации проблема решается достаточно просто. Надо с помощью кувалды отрихтовать деформированное полотно, а при необходимости приварить в углу каркаса откос из уголка или профилированной трубы.

Задача несколько усложняется, когда такая деформация вызывает пластическое искривление (вытяжку) элементов створочного каркаса. Простая работа кувалдой в таких условиях не поможет вернуть, например, уголок в прежние размеры. Для устранения дефекта следует вырезать поврежденный участок горизонтальной и вертикальной балки каркаса, а затем приварить отрезки нового стального профиля. Зона ремонта упрочняется ребрами жесткости. Нередко приходится срезать весь деформированный угол каркаса с последующим привариванием нового аналогичного элемента.

При механическом повреждении полотна створок (вмятины от ударов, дыры, трещины и т. п.) способ ремонта зависит от степени повреждения. Чаще всего проводится рихтование полотна кувалдой со снятием створок с петель или навесу. Отремонтированное место обычно упрочняется путем приваривания ребер жесткости. При значительном дефекте приваривается металлический лист, который полностью закрывает дефект.

При длительной эксплуатации гаража, как правило, на определенном этапе по разным причинам возникают проблемы с его воротами. Эту проблему можно решить своими руками с учетом природы дефектов и степени повреждения. Не всегда следует торопиться покупать новые створки: чаще всего все можно исправить, приложив определенные усилия.

Металлический уголок – размеры

Ширина конструкций с разными параметрами сторон составляет от 20 до 200 мм, а толщина – до 16 мм. Вес уголка из железа рассчитывается в килограммах на 1 м. Масса изделий из стали минимальной толщины в 3 мм и самой малой толщины 20 мм составляет 0,9 кг/м. Вес металлического уголка с параметрами 200 мм на 16 мм составляет около 37 кг/м. В зависимости от соответствия реальных габаритов стандартным все изделия подразделяются на высокоточные (класс А) и обычные (класс В). В партии большого объема допускается до 15% немерных заготовок.

Вес минимального неравнополочного уголка составляет 900 г, а максимального – 39 кг. Длина полосы может составлять от 4 до 12 м. При этом, так же как и в случае с равносторонними конструкциями, допускается незначительное отклонении габаритов по ГОСТу. Для изделий длиной 4 м допускается погрешность в 30 мм, для уголков 4-6 м – 50 мм, от 7 м – 70 мм.

Источник

В этой статье:

• Причины напряжения и деформаций при сварке
• Возникновение напряжений и деформаций металла
• Как классифицируются деформациив процессе сварки
• Как предупредить деформацию при сварке
• Борьба с остаточным напряжением и деформациями

Что такое напряжение металла и деформации

Сперва дадим определения этим явлениям. Напряжение при сварке – это механическое воздействие, образующееся в зоне сварки, и влияющее на само соединение и окружающую конструкцию.Оно может быть:

Деформации при сварке – это изменение формы конструкции из-за влияния внутренней силы (напряжения) или изменения структуры материала. Одни деформации возникают сразу, искажая параметры изделия, его плоскость и симметричность. Другие деформации проявляются позже в виде изменяющихся размеров, коррозии, разрушения сварочных швов.

Самый простой пример напряжения и деформации наблюдается при соединении двух тонких листов стали сплошным односторонним швом. В результате изделие теряет плоскость, поскольку листы выгибает и стягивает друг к другу, конструкция принимает V-образную форму. Чем больше швов, проходов и сложнее изделие, тем выше шанс образования внутренних напряжений.

От степени деформации зависит возможность дальнейшей эксплуатации конструкции. В некоторых случаях это становится невозможным или опасным, поэтому сварщики должны знать причины образования этих явлений, предупреждать их или исправлять, насколько возможно.

Почему возникают напряжения и деформации при сварке

Возможны структурные изменения, когда в процессе нагрева от сварки материал закаливается. Изменяется его плотность и объем, а напряжение воздействует на соседние участки, вызывая в них трещины. Это естественные последствия сварочного процесса, и ниже мы обсудим, как их предвидеть и предупредить.

Среди побочных причин напряжений и деформаций следующие:

Некоторые деформации в определенных конструкциях неизбежны, и их проявление можно только уменьшить. Другие – прямое следствие нарушения технологии выполнения работ, и наличие или отсутствие таких искривлений конструкции зависит только от опытности сварщика.

Как классифицируются деформации

Как мы увидели ранее, исходя из причин образования, напряжения и деформации бывают двух типов: тепловые и структурные. Первые связаны с воздействием высоких температур и охлаждением, а вторые – с изменением кристаллической решетки. Порой оба типа напряжения и деформаций возникают одновременно.

По месту появления напряжения могут быть местными (в шве, соединении, одном участке заготовки) или на всей конструкции. К примеру, неправильно сваренная емкость из листового металла получится вся буграми (стенки будут волнообразными) или бока станут вогнутыми.

По направленности деформаций различают: линейные (проявляются только в одном направлении), плоские (расходятся в разные стороны по плоскости) и объемные (затрагивают три оси конструкции).

По периоду действия напряжение бывает временным и остаточным. Первое возникает в процессе сварки и проходит после остывания деталей. Деформации, даже если они и появились, тоже исчезают, поэтому называются пластическими (металл сам принимает правильную форму). Во втором случае напряжение продолжает действовать в материале и после остывания деталей, а деформации от него считаются упругими.

Как предупредить деформацию при сварке

Конечно, в вышеприведенных примерах определить ширину допуска для последующего стягивания или толщину подложек для намеренного изгиба не получится на глаз. Здесь все зависит от количества швов и толщины свариваемого металла. Поэтому без специальных расчетов не обойтись. Но если изделие не слишком ответственное, можно определить допуски путем проб на черновых заготовках.

Среди других приемов, которыми пользуются сварщики для предупреждения деформаций, следующие:

Важно не накладывать больше трех швов разной направленности рядом. На степень напряжения влияет форма конструкции. Например, С-образную раму автомобиля разрешено варить только вдоль (накладывать продольные швы), а не поперечные, иначе балка выгнется.

Борьба с остаточным напряжением и деформациями

Устранение остаточных напряжений, чтобы они не оказали влияния на соединения и всю конструкцию, наиболее эффективно происходят путем отжига. Изделие помещается в печь, камеру или подключается к источнику индукционного нагрева, и доводится до температуры 550-680 ⁰С. Для продукции из толстостенных материалов предусматривается определенное время отжига (от нескольких минут до нескольких часов), чтобы прогреть конструкцию в достаточной мере. Затем изделию дают медленно остыть вместе с печью.

Это может занять сутки и более, но только в таком случае полностью снимаются напряжения в высокопрочной стали. Если этого не сделать, внутренняя напряженность выйдет наружу, разрушив шов или околошовную зону.

Порой достаточно локального нагрева изделия для снятия напряжения. Это выполняют газовыми горелками или ручными резаками, подключенными к баллонам с пропаном и кислородом. Допустима температура 800 ⁰С и небольшой нажим на холодный край конструкции для придания правильного положения. С трубчатыми полыми элементами стоит быть особенно осторожными, чтобы не испортить окружность, сплюснув цилиндрическую часть.

Возникающие остаточные деформации устраняются механическим воздействием, создаваемым давлением. Для крупных толстых деталей используется гидрооборудование (пресс, штоки). Небольшие тонколистовые конструкции правятся ударами резиновых киянок, чтобы не оставить вмятин на поверхности металла. Воздействие должно быть обратно направленным.

Другой метод устранения деформаций механическим путем – прокатка материала или вальцовка. Подходит для листовых и плоских изделий. Благодаря системе роликов и валиков конструкция выгибается в обратную сторону.

Напряжения и деформации при сварке металлов неизбежны. Но понимая их природу и зная характерные особенности, можно научиться управлять ими и свести к минимуму. В других случаях важно знать, как исправить изделие, придав ему ровный, симметричный вид.

Ответы на вопросы: а не стать ли сварщиком – плюсы и минусы профессии