Išsamus vadovas, kaip išvengti plonų{0}}nerūdijančio plieno alkūnių suvirinimo deformacijos

Taikymo scenarijai ir plonasienių nerūdijančio plieno{0}}alkūnių svarba
Plonasienės-nerūdijančio plieno alkūnės pasižymi atsparumu korozijai, dideliu tvirtumu ir higieniškumu. Jie plačiai naudojami skysčių tiekimo sistemose chemijos, maisto ir farmacijos pramonėje. Chemijos pramonėje jie yra atsakingi už korozinių medžiagų perdavimą; maisto pramonėje jų ne-teršiančios savybės užtikrina produktų saugą; o farmacijos pramonėje jų stabilumas užtikrina švarią gamybos aplinką. Tačiau suvirinimo metu susidariusi deformacija turi tiesioginės įtakos sandarinimo savybėms, hidrodinamikai ir alkūnių konstrukciniam stiprumui ir netgi gali sukelti įrangos nutekėjimą arba gedimą. Todėl labai svarbu kontroliuoti suvirinimo deformaciją.
Pagrindinė suvirinimo deformacijos problema
Pagrindinės suvirinimo deformacijos charakteristikos yra kampinė deformacija (netolygus metalo susitraukimas abiejose siūlės pusėse, dėl to keičiasi kampas), banguota deformacija (netolygus plonos plokštės konstrukcijos įkaitimas, dėl kurio susidaro banguoti banguoti) ir sukimo deformacija (visos konstrukcijos spiralinis poslinkis). Pagrindinė priežastis slypi vietiniame šilumos įvedime suvirinimo metu, dėl kurio medžiaga po aušinimo plečiasi ir susitraukia netolygiai. Deformaciją ir deformaciją apsunkina nepakankama suvaržymo jėga arba medžiagos šilumos laidumo skirtumas.

Racionalus suvirinimo konstrukcijų projektavimas
Lenkimo geometrijos optimizavimas, pvz., aštrių kampų pakeitimas sklandžiomis perėjimo kreivėmis, gali sumažinti įtempių koncentraciją. Pridėjus standžią suvaržymo konstrukciją, pvz., sutvirtinančias sausgysles arba žiedinę atramą lenkimo gale, galima žymiai pagerinti konstrukcijos atsparumą deformacijai. Chemijos įmonė vidinėje alkūnės pusėje pridėjo kryžminių sutvirtinimų{2}}sausgyslių, sumažindama suvirinimo deformaciją 40 proc.
Tikslus medžiagų parinkimas ir pjovimas
Korozijos tarp dalelių galima išvengti naudojant litavimo medžiagas, kurių sudėtis atitinka pagrindą (pvz., 304L nerūdijančio plieno suvirinimo viela 304 nerūdijančio plieno alkūnėms). Pjovimo lazeriu-arba vandens-srove naudojama technika, užtikrinanti ±0,5 mm arba mažesnį matmenų tikslumą vėliau apdirbant medžiagą, taip sumažinant įtempių persiskirstymą dėl medžiagos pašalinimo.
Individualus įrankių ir tvirtinimo detalių pritaikymas
Projektuojant specialius tvirtinimo elementus, reguliuojami padėties blokai gali būti pritaikomi prie įvairių tipų lenkimo galvučių, o magnetiniai tvirtinimai tinka paviršiams tvirtinti. Pavyzdžiui, vienas maisto įrangos gamintojas naudojo modulinę magnetinio tvirtinimo sistemą, kad pagerintų suvirinimo kvalifikaciją iki 98 %, reguliuodamas magnetų tarpus, kad būtų pasiekta tiksli alkūnės padėtis.

Šilumos tiekimo valdymas
Impulsinis MIG suvirinimo lašelių perdavimo perdavimas impulsine srove, sumažinant šilumos kiekį daugiau nei 30%. Priešingai, TIG suvirinimo šiluminio poveikio zonos plotis yra 2–3 mm, o lazerinis – tik 0,5–1 mm, tačiau įrangos sąnaudos yra didesnės. Praktiškai turime pasirinkti tinkamą metodą pagal gaminio tikslumo reikalavimą.
Sluoksniuoto ir segmentinio suvirinimo strategija
Ilgas suvirinimas yra padalintas į 5-8 segmentus simetriniu žingsniniu suvirinimu, o kintamoji siūlė užtikrina vienodą šilumos sklaidą. Sluoksniuotam suvirinimui pirmasis sluoksnis nutiesiamas naudojant 0,8 mm vielą, sekančio sluoksnio storis reguliuojamas 1,2 mm tikslumu, o vieno sluoksnio šilumos suvartojimas sumažinamas 50%. Medicininio vamzdyno projekte bangų deformacijos dažnis sumažinamas nuo 25% iki 3%.
Suvirinimo sekos planavimas
Suvirinant nuo lenkimo vidurio iki galų, susitraukimo įtempis paskirstomas į šonus. Apvaliam suvirinimui intervalinio suvirinimo metodas (20 mm tarpiklis 50 mm segmentui) efektyviai sumažina sukimo deformaciją. Modeliavimo eksperimentai rodo, kad pagrįsta seka gali sumažinti liekamąjį įtampą 60%.

Atvirkštinės deformacijos metodo taikymas
Reikiamą atvirkštinės deformacijos dydį galima tiksliai apskaičiuoti naudojant mechaninį išankstinį slėgį (pvz., naudojant hidraulinius įtaisus atvirkštinio lenkimo jėgoms daryti) arba šiluminio plėtimosi modeliavimo programine įranga. Naftos chemijos projekte DN200 alkūnė buvo iš anksto nustatyta 1,5 laipsnio atvirkštiniu kampu, o tikroji deformacija po suvirinimo buvo kontroliuojama 0,3 laipsnio tikslumu.
Tvirtas tvirtinimas ir kalimas suvirinant
Tvirtas tvirtinimo detales ir suvirintas lengvas kalimas (kalimo jėga reguliuojama 50-100N) atpalaiduoja 15% -20%. Svarbu išlaikyti 10–15 mm kalimo atstumą ir vengti dirbti 20 mm atstumu nuo suvirinimo vidurio linijos, kad nepažeistumėte paviršiaus.
Dinaminis stebėjimas ir reguliavimas
Infraraudonųjų spindulių termometrai stebi suvirinimo temperatūrą realiu laiku. Kai vietinė temperatūra viršija 200 laipsnių Celsijaus, reguliuokite šilumos tiekimą reguliuodami suvirinimo greitį (20–30 procentų) arba sustabdydami vėsinimą (vėsindami naudodami suslėgtą orą). Branduolinės energetikos projekte, pritaikius šią technologiją, temperatūros svyravimų diapazonas sumažėjo nuo ±50 laipsnių + -15 laipsnių.

Streso mažinimas ir formos{0}}keitimas
Apdorojimas tirpalu 650 laipsnių kampu gali sumažinti liekamąjį įtempį 70 %-80 %, tuo pačiu atkurdamas medžiagos atsparumą korozijai. Lokalizuotai deformacijai formuoti naudojamas hidraulinis presas su specialia forma, o slėgis reguliuojamas 70%-80% medžiagos takumo ribos. Maistinio lenkimo metu elipsė buvo sumažinta nuo 3% iki mažiau nei 0,5%% formuojant chirurgiją.
Neardomojo bandymo technologija-
Prasiskverbimo bandymas (PT) gali aptikti didesnius nei 0,1 mm paviršiaus įtrūkimus, o radiografinis bandymas (RT) gali nustatyti vidinį poringumą ir susiliejimo defektus. Palyginus prieš-suvirinimo ir po-suvirinimo modelius, trijų-dimensijų nuskaitymo technologija gali kiekybiškai įvertinti deformacijos laipsnį (tikslumas iki 0,01 mm) ir pateikti duomenų palaikymą kokybei įvertinti.