Расчёт общих сварочных деформаций

Остаточные деформации отдельных сваренных узлов или монтажных единиц затрудняют общую сборку конструкции, усложняют технологию, увеличивают трудоемкость изготовления конструкции и в ряде случаев снижают их работоспособность. Поэтому при разработке технологического процесса выбирают такую последовательность сборочно-сварочных операций, которая обеспечила бы получение элементов и всей конструкции в целом без значительных деформаций, с минимальными отклонениями от проектных размеров и формы.

Общие деформации секции возникают при любой последовательности сборки и сварки. Поэтому необходима их количественная оценка. Зная величину ожидаемых деформаций, нетрудно установить, лежат ли отклонения размеров и формы секций в пределах заданных допусков. Если оптимальный вариант последовательности сборки и сварки секций не обеспечивает необходимой точности, то надо предусмотреть специальные мероприятия по уменьшению или компенсации возникающих деформаций.

Таким образом, количественная оценка общих деформаций секции необходима не только для выбора оптимального варианта ее изготовления, но и для решения вопроса о назначении специальных мероприятий, обеспечивающих требуемую точность изготовления конструкций.

Расположение стыков и пазов обшивки секции. Рис. 7.1.

Объем продольного укорочения сварных соединений пазовых швов (от 1-го и 2-го проходов):

Где α/с·ρ – коэффициент тепловой деформации; его величина зависит от марки материала. Для большинства корпусных сталей α/с·ρ =12,5·10^-6 (см/кал);

α – коэффициент линейного расширения, 1/град;

с – удельная теплоемкость, кал/г·град;

ρ – плотность, г/см ³;

μx – коэффициент продольного укорочения сварного соединения,

μx = -0,335;

g_п – погонная энергия сварки прохода

Где – сила тока;

– напряжение на дуге;

– эффективность сварочной дуги;

- скорость сварки.

Первый проход:

Второй проход:

Объём поперечного укорочения сварного соединения стыкового шва (от 1-го и 2-го проходов):

µ_y – коэффициент поперечного укорочения сварного соединения,

µ_y = -1,2

Продольное укорочение:

∆L = 1/13000•12•(-12,48+(-7,66))= -24,12 мм

2.1 Укорочение полотнища в поперечном направлении.

Объем продольного укорочения сварного соединения стыкового шва (от 1-го и 2-го проходов):

Объем поперечного укорочения сварных соединений пазовых швов (от 1-го и 2-го проходов):

Поперечное укорочение:

,

∆В = 1/15000•12•(-10,34+(-7,48))= -18,46 мм

Список литературы.

1) Г.Ф. Голота «Техническое нормирование труда. Справочник», Л., Судостроение, 1983 год.

2) В.Д. Мацкевич «Сборка и сварка корпусов судов», Л., Судостроение,1968 год.

3) В.Ф. Соколов «Основы технологии судостроения», СПб., Судостроение, 1996 год.

4) В.Г. Матвеев «Справочник но судостроительному черчению», Л., Судостроение, 1983 год.

5) ОСТ5.9092-91. «Корпуса стальных судов. Основные положения по технологии судостроения».

6) ОСТ5.9912-83. «Корпуса стальных надводных судов. Типовые технологические процессы изготовления узлов и секций корпуса».

7) ОСТ5.9324-89. «Корпуса металлических судов. Точность изготовления узлов и секций».

8) РД5Р.9083-92. «Корпуса стальных судов. Сварка углеродистых и низкоуглеродистых сталей».