При сварке, независимо от используемой технологии, металл шва и околошовная зона подвергаются влиянию высоких температур. Из-за этого он расширяется и меняет свою структуру. Представленный процесс может вызвать временные напряжения и остаточные деформации, особенно заметные при работе с некоторыми материалами, такими как чугун. Они могут привести не только к ухудшению внешнего вида деталей, но и к затруднениям при сборке конструкций, а также, к снижению прочности, надёжности и несущей способности изделий, что сокращает их срок эксплуатации.


Возникновение сварочных напряжений и деформации

Сварочные напряжения представляют собой внутренние силы, стремящиеся изменить форму металла. Они действуют в различных направлениях. Под их воздействием меняется форма и размеры детали, а также, происходит деформация. Временные изменения, исчезающие после охлаждения, не оказывают никакого влияния на конечный результат. Тем не менее, остаточные остаются в металле и могут отрицательно повлиять на геометрию и надёжность конечной конструкций, поэтому нужно предпринимать меры для их уменьшения.

При стыковом шве происходит следующее:

1. Околошовная зона металла нагревается под воздействием высоких температур и расширяется, однако её расширение может быть ограничено холодными участками за околошовной зоной, что приводит к временным напряжениям сжатия.

2. Прихватки и фиксации также могут ограничить расширение металла поперёк и вдоль шва, вызывая временные напряжения сжатия.

3. После охлаждения деталь может либо вернуться к первоначальной форме, либо приобретёт деформации.

Основные причины появления сварочных напряжений и деформаций связаны с неравномерным нагреванием металла во время сварки. Это может вызвать появление временных напряжений и деформаций, которые могут остаться в материале после охлаждения. Кроме того, изменение структуры металла в зоне теплового воздействия – ещё одна причина. Неправильный выбор техники или технологии сварки, неграмотная настройка сварочного оборудования или неверный выбор материалов – факторы, также заслуживающие внимания. В связи с вышеперечисленным, важно проводить работы с учётом всех указанных моментов, чтобы минимизировать риск возникновения деформаций и обеспечить высокое качество соединения.