Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Характер остаточных сварочных деформаций фланцев

Характер остаточных сварочных деформаций фланцев


При приварке фланцев возникают остаточные сварочные напряжения, приводящие к появлению во фланцах грибовидности — одному из наиболее нежелательных дефектов изготовления конструкций (рис.1).
Величина грибовидности фланцев в зоне болтов равна:
Характер остаточных сварочных деформаций фланцев

Тангенс угла а можно приближенно найти, используя выражение, приведенное в работе:
Характер остаточных сварочных деформаций фланцев

Для фланцев толщиной от 16 до 36 мм величина грибовидности может достигать 1—2 мм в зоне постановки болтов, при общих деформациях фланцев по кромкам 3—4 мм. В зависимости от последовательности наложения сварных швов могут возникать различные формы деформированной поверхности фланца (рис. 2).
Характер остаточных сварочных деформаций фланцев

При наложении первого сварного шва изнутри растянутой полки, происходит отгиб фланца наружу (рис. 2 а). После наложения второго шва с внешней стороны полки, фланец частично деформируется в обратную сторону, но общий вид деформаций сохраняется. Общий габарит отправочной марки при этом может увеличиться на 5—8 мм. При монтаже выступающие части деформированных фланцев препятствуют сборке конструкций и поэтому такая форма грибовидности является нежелательной.
На рис. 2 б показан случай, когда первым накладывался шов с внешней стороны полки. Фланец при этом отгибается вовнутрь и, после наложения второго шва изнутри полки, практически сохраняет свое положение. Габарит отправочной марки при этом не изменяется и грибовидность фланцев практически не отражается на сборке конструкций.
Наиболее опасная форма грибовидности показана на рис. 2 в. В этом случае вся контактирующая поверхность фланцев имеет серповидную форму. Контакт между соприкасающимися фланцами происходит либо в одной точке в середине сечения (при выпуклой серповидности) или в двух точках напротив полок двутавра ( при вогнутой серповидности), что является недопустимым.
Характер остаточных сварочных деформаций фланцев

В соответствии с действующими рекомендациями по проектированию фланцевых соединений, остаточные сварочные деформации фланцев недопустимы и поэтому при изготовлении следует принимать меры по их снижению или исправлению. Наиболее распространенными мерами являются сварка в кондукторах (прижимах), термическая правка, фрезеровка поверхностей фланцев, одновременная приварка двух фланцев при попарной сборке отдельных марок конструкций и т.д. Эти операции являются достаточно трудоемкими, а в случае фрезеровки и металлоемкими, так как здесь для достижения требуемой плоскостности фланцев необходимо снимать от 1 до 4—5 мм металла по всей поверхности.
Для изучения влияния остаточных сварочных деформаций на работу фланцевых соединений автором были проведены специальные исследования, в ходе которых изучалось:
— перераспределение усилий в болтах при их натяжении;
— деформации фланцев и соединяемых конструкций в целом при затягивании болтов;
— работа фланцевых соединений, имеющих остаточные сварочные деформации, под нагрузкой.
При сборке соединений были приняты следующие схемы затяжки болтов: последовательная односторонняя; последовательная двухсторонняя; смешанная. Затяжка болтов производилась динамометрическим ключом; определение усилий в болтах производилось при помощи индикаторов, установленных в специальные отверстия, просверленные по оси болта; деформации фланцев измерялись штангенциркулем и микрометром. Искажение геометрической оси конструкций при затяжке болтов регистрировалось при помощи накладного уровня, отвеса, штангенциркуля и натянутой струны.
В процессе сборки конструкций с грибовидными фланцами установлено:
A. По деформациям фланцев:
— для всех соединений, при толщине фланцев от 10 до 28 мм и зазорах между ними по кромкам от 6 до 1 мм соответственно, затягивание болтов с проектным усилием 25 тс приводило к закрытию зазоров по всей высоте соединения или в зоне их установки на части высоты двутавра;
— измерения щупом толщиной 0,1 мм показали, что в зоне болтов обеспечивался плотный контакт между фланцами;
Б. По усилиям в болтах:
— при стягивании фланцев болтами происходило снижение предварительного натяжения в соседних, ранее поставленных болтах. Потери натяжения существенно зависели от толщины фланца, величины грибовидности и, в среднем, составляли 20—30 %, т. е. 5—7 тс. Максимальная величина потерь составила 65 % (16,2 тс) для фланцев толщиной 22 мм при грибовидности 1,5 мм. Наибольшие потери предварительного натяжения при всех толщинах фланцев происходили в болтах, расположенных в зоне поясов;
— для толстых фланцев (22—28 мм) при затягивании болтов наблюдалось повышение на 8—15 % усилий в болтах, расположенных с противоположной стороны стенки или полки.
B. По общим деформациям соединяемых конструкций:
— в процессе затяжки болтов с одной стороны стенки двутавра происходило искажение общей геометрической оси соединяемых конструкций. Отклонение середины конструкций по отношению к опорным участкам составляло от 16 мм при толщине фланцев 22 мм и выше, до 30 мм для фланцев толщиной 10 мм (тангенс угла искажения оси 0,01—0,02). Затяжка болтов с противоположной стороны стенки практически выравнивала соединяемые элементы, причем в случае толстых фланцев (22 мм и более) остаточные искажения были больше и находились в пределах 2—3 мм (тангенс остаточного угла искажения оси 0,001—0,002). Для тонких фланцев остаточные искажения оси при указанном способе расстановки болтов отсутствовали. При последовательной двухсторонней и смешанной затяжке болтов искажения осей балок в горизонтальной плоскости не происходило;
— смещения полок соединяемых двутавров относительно друг друга не превосходило допустимой величины, регламентируемой и равной 3 мм.
Добавлено Serxio 7-02-2016, 15:48 Просмотров: 1 202
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent