Файл: Сагалевич, В. М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений.pdf

оболочки).

Рис. 65. Перемещение кромок в процессе сварки кольцевых швов цилиндрических оболочек из АМгб толщиной 3,5 мм (а)

и 2,5 мм (б)

Размеры зон, приподнимающихся над подкладным кольцом, при сварке в оболочках различной толщины, можно характеризовать секториальным углом, внутри которого наблюдается отход кромок от подкладного

144

Рис. 66. Перемещение кромок в процессе сварки кольцевых швов оболочки со шпангоутом, (а) и при сварке с наружными банда­

жами (б)

кольца. Толщина оболочки не оказывает влияния па размеры приподнимающейся при нагреве зоны (рис. 67, б), а лишь сказывается на абсолютной величи­ не перемещения.

145

•места сварки, о чем сви­

жинным механизмом. Прижимное устройство монти­ руется на стандартном консольном автомате, например АРК-2. Приспособление предусматривает такую схему передачи усилия на ролик, при которой не возникает

146

крутящего момента в консоли автомата и эксцентриси­ тета в прижимном ролике. Для этого приспособление устанавливается вдоль консоли автомата, и нагрузка, воспринимаемая консольно, передается только по пло­ скости ее продольной оси. Для прижатия кромок ре­

Возможность сварки с присадочной проволокой в один проход позволяет практически вдвое сократить время сварки одного стыка.

На рис. 6 8 , б приведены результаты записи переме­ щений кромок при сварке опытной обечайки при дав­ лении на прижимном ролике 180 кгс. Роль прижима сводится к тому, чтобы не дать возможности кромкам оторваться от подкладочного кольца перед сварочной горелкой. Небольшой подъем кромок настолько незна­

Аналитическое выражение для необходимого усилия свидетельствует о том, что его величина Р пропорцио­ нальна перемещению ад, возникающему при сварке, и жесткости оболочки:

Параметры ф и ад для некоторых частных случаев могут быть определены по графикам, приведенным на рис. 67.

В ракетной промышленности США при сварке тон­ костенных обечаек установки используют принцип, при котором зона кольцевого шва охватывается с наружной стороны жестким бандажом, а сварка первого прохода выполняется изнутри обечайки. Такое решение пред­ ставляется правильным, однако для его использования необходима сложная специальная оснастка, а в отдель­ ных случаях — коренное изменение технологии сварки.

147

А

5)

л ен и ем , д и а м е т р о б о л о ч к и 2 0 0 0 м м , т о л щ и н а 4 м м (б )

Всвязи с этим применение способа, разработанного

вМВТУ им. Баумана, представляется более целесооб­ разным, так как не требует внесения существенных тех­ нологических и конструктивных корректив непосредст­

R — радиус срединной поверхности.

При сварке с подкладным кольцом прогиб оболоч­ ки возникает от эквивалентных действию кольца рас­

Принципиальных отличий в характере деформаций кольцевых швов иа сферических и тороидальных обо­ лочках от цилиндрических нет. В случае торов малой поперечной кривизны и пологих сферических оболочек для определения перемещений можно применить приве­ денные выражения.

149

КРУГОВЫЕ ШВЫ В ПЛАСТИНАХ

Вварка в тонкий лист (пластину) элементов жест­ кости в виде круглых фланцев, штуцеров, патрубков приводит к значительным перемещениям в конструкции вследствие потери устойчивости. Наличие ребер, стенок

Рис. 70. Характер перемещений пластины с фланцем после сварки

и т. п. не всегда позволяет в нужной мере снизить вели­ чины отклонений и выдержать проектные допуски. Представление о характере и величине возникающих перемещений пластины при выполнении кругового свар­

кой же характер потери устойчивости наблюдается и при других размерах пластин и ввариваемых штуцеров (фланцев).

Основными особенностями деформаций при выпол­ нении подобных соединений в сферических элементах (часто это отдельные сферические лепестки, из которых собираются сферы), являются следующие: местный про­ гиб оболочки в зоне сварного соединения; потеря устойчивости оболочки; перекос оси ввариваемого флан­ ца; эллипсность фланца, образующаяся в результате сварки; смещение центра фланца и т. п.

Возникающий прогиб оболочки носит, как правило, местный характер и в зависимости от ее размеров мо­ жет достигать около стыка величины 7—15 мм и более. В большинстве случаев такие отклонения от проектной поверхности не укладываются в допуски и представ­ ляют трудности для технолога как в процессе изготов-

150