Čo je napätie pri zváraní?
Počas procesu zvárania spôsobuje zvýšenie lokálnej teploty tepelnú rozťažnosť v oblasti zvaru, ale táto expanzia je obmedzená okolitými chladnejšími oblasťami a nemôže sa voľne rozťahovať. Následne sa počas procesu chladenia tieto obmedzené oblasti zmršťujú a deformujú, čo vedie k zvyškovému napätiu vo zvare a okolo neho. Toto zvyškové napätie vzniká v dôsledku mechanickej nekompatibility medzi oblasťou zvaru a oblasťou neovplyvnenou teplom. Tento jav sa zvyčajne vysvetľuje „vlastným napätím“, ktoré pomáha analyzovať a predpovedať napätie a deformáciu po zváraní.
Účinky stresu
Po prvé, napätie pri zváraní často spôsobuje deformáciu konštrukcie.
V dôsledku vysokej teploty v oblasti zvárania sa hrubá doska zahrieva nerovnomerne a pri chladnutí ľahko dochádza k deformáciám, ako je ohýbanie a skrútenie. Táto deformácia ovplyvňuje nielen rozmerovú presnosť a vzhľad výrobku, ale zvyšuje aj náročnosť následnej montáže, pretože nepravidelné tvary si často vyžadujú dodatočné korekčné procesy.
Po druhé, prítomnosť napätia pri zváraní môže viesť k zníženiu pevnosti materiálu.
Vo zvare av oblasti blízko zvaru ovplyvní zváracie napätie vnútornú štruktúru materiálu a oslabí jeho únosnosť. Tento problém je zrejmý najmä v konštrukciách, ktoré sú vystavené dynamickému zaťaženiu alebo v drsnom prostredí, pretože po znížení pevnosti materiálu je pravdepodobnejšie, že sa trhliny rozšíria a dokonca spôsobia celkové zlyhanie konštrukcie. To ovplyvňuje nielen trvanlivosť konštrukcie, ale prináša aj väčšie bezpečnostné riziká.
Okrem toho môže napätie pri zváraní tiež spôsobiť trhliny v oblasti zvarového spoja.
Kvôli vysokej koncentrácii napätia pri zváraní hrubých plechov sú v blízkosti zvaru náchylné na vznik horúcich a studených trhlín. Trhliny za horúca sa zvyčajne vyskytujú počas zvárania alebo bezprostredne po ňom, najmä v dôsledku rýchleho ochladzovania kovu v oblasti zvárania, zatiaľ čo trhliny za studena sa môžu objaviť až po určitom čase po dokončení zvárania. Tieto trhliny výrazne oslabia integritu a spoľahlivosť konštrukcie, zvýšia riziko zlyhania a môžu dokonca spôsobiť náhle praskliny v kľúčových oblastiach.
Ako eliminovať zváracie napätie zváraných dielov
Použite príklep
Má kontrolovať zvyškové napätie. V tomto prípade vzniká zvyškové napätie zvárania, keď sa zvar ochladzuje a zmršťuje. Preto použitie malého kladiva na zasiahnutie zvaru a okolitého povrchu počas zvárania môže roztiahnuť kov a znížiť vytvorené napätie.
Používajte vibrácie
Ide o odstránenie vzniknutého stresu. Po dosiahnutí zaťaženia súčiastky určitej hodnoty a po niekoľkých cykloch zaťaženia je možné znížiť napätie v konštrukcii. A táto metóda vyžaduje relatívne jednoduché náklady, krátky čas a relatívne nízke náklady.
Zahrejte zónu na zníženie napätia
Ide o odstránenie vzniknutého stresu. To znamená, že v priebehu procesu zvárania, zabránením ohrevu expanznej polohy zváracej zóny, môže byť táto expandovaná a rozšírená, aby sa dosiahol účel eliminácie napätia pri zváraní. Je však potrebné zvoliť správnu polohu ohrevu.
Znížte lokálnu tuhosť komponentu
Slúži na kontrolu napätia pri zváraní. Počas zvárania je možné vhodne znížiť tuhosť zváracej polohy pomocou profesionálnych procesných opatrení na elimináciu vznikajúceho napätia.
Spôsob predhrievania
Účelom je dosiahnuť zníženie stresu. Teplotný rozdiel na komponente je pomerne veľký, čo má za následok väčšie namáhanie, preto je možné vykonať predhrievanie na kontrolu teplotného rozdielu, čo znamená zníženie namáhania zvárania.
Vysokoteplotné temperovanie
Ide o zníženie alebo odstránenie stresu. Zvyškové napätie komponentu môže byť nanajvýš rovnaké ako medza klzu materiálu a medza klzu kovu bude klesať so zvýšením teploty, to znamená, že zvýšenie teploty môže znížiť napätie.
