Разработка технологии аргонодуговой сварки конструкций с пониженным уровнем остаточных напряжений и деформаций из профильных алюминиевых труб

• Автор: Климов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 199 с.

Содержание

Аннотация
Введение
Г лава 1. Анализ современного состояния аргонодуговой сварки
каркасных конструкций из алюминиевых сплавов
1.1. Особенности сварки каркасных конструкций из профильных труб из алюминиевых сплавов
1.2. Анализ известных способов устранения остаточных напряжений и деформаций в сварных конструкциях
1.3. Расчётные методы определения напряжений и деформаций при сварке
1.4. Определение температурных полей в ходе сварки конструкций из профильных труб
1.5. Задачи исследований
Глава 2. Исследование процесса распространения тепла при
сварке конструкций из профильных труб из алюминиевых сплавов
2.1. Методика расчёта и оборудование для исследования температурного поля
2.2. Определение особенностей распределения тепла при ручной аргонодуговой сварке каркасных конструкций из профильных труб алюминиевых сплавов
2.3. Разработка математической модели процесса распространения тепла при сварке конструкций из профильных труб и её верификация
2.4. Влияние очерёдности выполнения сварных швов на температурное поле в изделии

2.5. Влияние поперечного сечения профиля на температурное
поле в изделии
Выводы по главе 2
Глава 3. Исследование процесса образования напряжений и деформаций в ходе сварки конструкций из профильных труб
3.1. Поперечные напряжения при выполнении сварных
соединений профильных труб прямоугольного сечения
3.2. Продольные напряжения при сварке поперечных швов
в конструкциях из профильных труб
3.3. Влияние распределения температуры по поперечному сечению профильной трубы на остаточные сварочные деформации и напряжения
Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка технологии сварки конструкций из профильных труб с пониженным уровнем остаточных напряжений и деформаций
4.1. Экспериментальное оборудование
4.2. Исследование характера нагрева основного металла
в ходе сварки предлагаемым способом
4.3. Исследование эффективности предложенной технологии сварки
4.4. Анализ области применения предлагаемого способа уменьшения сварочных напряжений и деформаций
4.5. Технология сварки разборной мачты для выполнения работ
по устройству буро-инъекционных свай
Выводы по главе 4
Общие выводы
Библиографический список используемой литературы Приложения

АННОТАЦИЯ
Актуальность темы
Алюминиевые сплавы могут быть рекомендованы для каркасных конструкций, к которым предъявляются требования предельного сокращения веса.
Однако при изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов встречаются трудности, связанные, в частности со значительными деформациями. Это объясняется тем, что алюминий имеет пониженный модуль упругости, повышенную усадку при затвердевании и повышенный коэффициент линейного расширения (по сравнению со сталью). Перемещения при сварке каркасных конструкций из алюминиевых профильных труб достигают значительных по сравнению со сталью величин и требуют применения сложных технических средств по осуществлению контроля и методов борьбы с ними. Разработанные ранее методы борьбы с остаточными напряжениями и деформациями требуют значительного повышения стоимости процесса и не дают удовлетворительных результатов при их переносе на конструкции из профильных труб. Существует необходимость разработки нового способа борьбы с остаточными напряжения и деформациями в таких конструкциях.
Цель работы
Разработка научно обоснованной технологии ручной аргонодуговой сварки конструкций из профильных труб из алюминиевых сплавов на основе исследования термодеформационных процессов при их изготовлении.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследовать особенности процесса распространения тепла при ручной
аргонодуговой сварке конструкций из профильных труб из
алюминиевых сплавов.

любой момент времени, включая периоды теплонасыщения и выравнивания температур. Подобное математическое описание должно включать в себя возможность учёта изменения скорости и траектории сварки, различие поперечных сечений профильных труб и геометрических характеристик соединений из них.
Построение реальных температурных полей при сварке основано на получении температурных циклов в отдельных точках изделия. Подобный метод построения затруднителен ввиду сложности и большой продолжительности однообразных построений, ручное построение температурного поля неустановившегося процесса тепла затруднено по этим же причинам. В настоящее время большую часть вычислений и графических преобразований могут взять на себя мощные ЭВМ, позволяющие снизить трудоёмкость и повысить точность получения и обработки результатов исследования температурного поля при сварке [53,54]. Для детального исследования температурного поля при сварке необходимо разработать устройство, позволяющее осуществлять непосредственный ввод данных о температурном поле в ЭВМ при сварке и программное обеспечение для компьютерной обработки этих данных и построения температурных полей.