Рис. 23. Обозначение технологических приемов сварки, способствующих уменьшению сварочных напряжений и деформаций:а, б, е — правильная последовательность выполнения швов; г, д — обратноступенчатый способ выполнения швов; е — последовательность выполнения двусторонних многослойных швов; ж, з, и, к — формы применяемых предварительных обратных выгибов свариваемых элементов и изделий для уменьшения сварочных напряжений и деформаций; л — метод многослойной сварки «горкой»; м — каскадный метод многослойной сварки.
В некоторых случаях при сварке уменьшают сварочные напряжения и деформации принятием специальных технологических мер. К ним относятся следующие:
1. Закрепление свариваемых элементов в сборочно-сварочных приспособлениях, значительно уменьшающее коробление деталей. Но при этом возрастают остаточные напряжения в сварных деталях. Напряжения уменьшаются, если зажимы в кондукторе допускают некоторое перемещение деталей (проскальзывание под зажимом) под действием сварочных напряжений.
2. Ограничение количества наплавляемого металла.
3. Правильная последовательность наложения швов (рис. 23). При сварке двутавровых балок в первую очередь сваривают стыковые соединения полок и стенки, а затем угловые соединения стенки с полками (рис. 23, а). При сварке цилиндрических сосудов из нескольких обечаек сначала выполняют продольные швы, а затем кольцевые (рис. 23, б).
В двутавровой балке с ребрами жесткости следует посекционно приварить ребра жесткости к вертикальной стенке, а затем полки к стенке и ребра к полкам (рис. 23, в). При этом необходимо сварку секций (ячеек) выполнять поочередно то с одной, то с другой стороны балки. Обычно сваривают 2—3 секции с одной стороны балки, затем 3—4 секции с другой стороны и т. д.
При указанной последовательности сварки балку приходится много раз кантовать. Для этой цели применяют специальные кантователи.
При отсутствии кантователей порядок сварки несколько изменяют. При этом приварку полок к стенке и к ребрам жесткости в каждой из секций выполняют два сварщика одновременно с обеих сторон балки при вертикальном расположении стенки. В такой последовательности швы можно накладывать как при ручной, так и при полуавтоматической сварке.
4. Тонкие листы (до 3 мм) рекомендуется сваривать на медной подкладке, что уменьшает их нагрев и деформацию. Минимальное коробление тонких листов получается при сварке в углекислом газе электродной проволокой диаметром до 1,2 мм. При ручной и полуавтоматической сварке тонких листов следует применять обратноступенчатый способ (рис. 23, г). Не следует начинать сварку с края листа.
5. Листы толщиной до 6 мм сваривают с предварительным выгибом свариваемых кромок (рис. 23, ж), что особенно целесообразно при автоматической сварке.
6. Листы толщиной до 20 мм при ручной и полуавтоматической сварке сваривают в несколько проходов (слоев) обратноступенчатым способом (рис. 23, д). Листы толщиной более 20 мм сваривают многослойными швами «каскадным» методом или «горкой» (рис. 23, л, м) с проковкой каждого слоя, кроме верхнего. При этом если стык имеет двустороннюю разделку кромок, то отдельные слои шва выполняют поочередно с обеих сторон стыка (рис. 23, е).
Не следует увеличивать угол раскрытия разделки кромок и сечение шва против указанных в чертеже.
7. Сваривать полосы встык по длине и вваривать заплаты следует с предварительным выгибом (рис. 23, з, и). Этот способ называют способом обратной деформации. Им успешно пользуются также при автоматической сварке товаров (рис. 23, к). Стрелку выгиба выбирают с таким расчетом, чтобы после сварки изделие приняло правильную форму и при этом образовались бы незначительные остаточные напряжения.
8. При сварке массивных деталей и закаливающихся сталей применяют предварительный и сопутствующий подогрев, а также последующий высокий отпуск изделий. Температуру подогрева и последующего отпуска выбирают в зависимости от толщины свариваемых элементов и марки свариваемой стали.