|
| |
|
Слаботочка Книги и Fs - безразмерные функции, приведенные на рис. 8.14, зависящие от безразмерной длины заваренного шва Vch/2a и безразмерной теплоотдачи пластин при сварке; = 22 27,2 • 10~а8 1,61 2,66 (8.18) где 8 - степень черноты поверхности сварираемых пластин; для проката черных металлов г = 0,9; К, а, су приведены в табл. 7.1.  О I Z 5 4 8 8 101214 W18 t/ft la fa Рис. 8.14. Номограммы для определения функций /д и Предотвратить поступательное сближение при электрошлаковой сварке закреплением пластин или их скреплением между собой практически невозможно из-за громадных сил усадки, возникающих в свариваемых пластинах. Если на некоторой длине шва угловые перемещения устранены, то для определения углового перемещения, возникшего на участке шва от до /I2, необходимо из 62 при /I2 вычесть при h. Структурные превращения типа а -> y сопровождаются уменьшением объема металла, а обратные у ->а - увеличением объема. В процессе сварки, на стадии нагрева металла, между изотермами Ас, и Лс, (рис. 8.15) в зоне шириной I происходят структурные превращения а-у. Через некоторое время в той же зоне в интервале температур от до идет процесс y ->а. В заштрихован- ной зоне объем металла увеличивается, зона находится в начальной части шва-ной части, ее расширение приводит к закрыванию сварочного зазора. Когда же заштрихованная зона становится ближе к месту сварки, чем к началу шва, поворот пластин от ее расширения будет открывать сварочный зазор. В сталях с высокой степенью легирования, у которых Гц и низкие, а велика, процесс закрывания зазора обычно продолжается, пока длина h шва не превышает 1,5 м. В низкоуглеродистых и низколегированных сталях, таких, как стали 20 или 20ГС, открывание зазора начинается при длине шва 0,6-0,7 м. Изменения зазора при электрошлаковой сварке могут привести к нарушению режима сварки, так как при этом меняются скорость сварки и соотношение между основным и присадочным материалом при формировании шва. В некоторых случаях чрезмерное открывание зазора приводит к вытеканию ванны из-под формирующих ползунов, а закрывание - к мундштуков на изделие. Пока заштрихованная - до середины заварен-  Рис. 8.15. Зоны структурных превращений при сварке короткому замыканию § 3. Перемещения констрзгкций балочного типа К конструкциям балочного типа относятся собственно балки, колонны и рамные конструкции, состоящие из отдельных балок. Характерными особенностями сварных конструкций балочного типа являются их относительно большая длина по сравнению с высотой и шириной, поясные швы вдоль всей длины, наличие поперечных швов, прикрепляющих ребра, диафрагмы и вспомогательные Рис. 8.16. Сварная балка с продольными швами элементы. Если в балках имеются несимметрично расположенные продольные и поперечные швы, то из-за большой длины балок в них возникают значительные прогибы. После сварки продольного шва / (рис. 8.16, а, б) возникают усадочная сила Рус, которая создает укорочение балки, вычисляе- мое по формуле (8.13), и момент от силы Ру, на плече относительно центра тяжести сечения, который вызывает изгиб балки, вычисляемый по формуле (8.14). В качестве площади F в формуле (8.13) берут суммарную площадь пояса и стенки, ав качестве /j - момент инерции площади тавра относительно оси 1-1, проходящей через центр тяжести. Если к сваренному тавру присоединяют еще один пояс швом (рис. 8.16, в), то от него отдельно находят укорочение и изгиб. Площадью F является вся площадь поперечного сечения двутавра, а момент инерции / находят относительно оси 2-2 также для всей площади. Эксцентриситетом для усадочной силы шва является плечо е. Прогибы от швов I и II в рассмотренном примере имеют разные знаки. При нахождении ±......
± 1 г I i jl Рис. 8 17. Двутавровая балка с поперечными швами суммарного прогиба их следует вычитать. Если поперечное сечение симметрично относительно оси 2-2, то остаточный прогиб при изгибе от сварки двух швов у балки будет направлен кверху, т. е. шов / вызывает больший прогиб, чем шов . Если балка состоит из нескольких продольных элементов, которые вначале собирают на прихватках, а затем сваривают, то при вычислении укорочений и прогибов прихваточные швы считают достаточно прочными и жесткими, чтобы обеспечить совместную работу всех элементов. Например, если балка (рис. 8.16, е) сначала собрана на прихватках, то в расчет перемещений от швов / и вводят всю площадь поперечного сечения и берут момент инерции относительно оси 2-2, а также эксцентриситет для шва / и эксцентриситет для шва . Поперечные швы, расположенные перпендикулярно продольной оси балки, вызывают укорочение балки, а если они расположены не в центре тяжести ее поперечного сечения, то и ее изгиб. Пусть на пояс двутавровой балки (рис. 8.17, а, б) уложен поперечный валик, который вызвал поперечную усадку в поясе Лоп <0. Удалим из балки кусок полки длиной / (показано в верхней части рис. 8.17, а) и приложим к нему силы Р, вызывающие удлинение 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 [71] 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |