Παραμορφώσεις σε συγκολλήσεις Flashcards
Ποιες είναι οι μεταβολές διαστάσεων στις οποίες οφείλονται οι παραμορφώσεις σε συγκολλητές κατασκευές;
1) Εγκάρσια συστολή (κάθετη στη γραμμή της συγκόλλησης)
2) Διαμήκης συστολή (παράλληλη στη γραμμή της συγκόλλησης)
3) Γωνιακή παραμόρφωση (περιστροφή γύρω από τη γραμμή της συγκόλλησης
Ποια είναι τα είδη των παραμορφώσεων σε συγκολλητές κατασκευές;
1) Εγκάρσια συστολή (συστολή κάθετα στη ΓΣ)
2) Γωνιακή μεταβολή (ανομοιομορφία θερμοκρασιών κατά το πάχος)
3) Περιστροφική παραμόρφωση (γωνιακή παραμόρφωση στο επίπεδο του ελάσματος οφειλόμενο σε θερμική διαστολή)
4) Διαμήκης συστολή (συστολή παράλληλα στη ΓΣ)
5) Διαμήκης καμπτική παραμόρφωση (σε επίπεδο που περιέχει τη ΓΣ και είναι καθετο στο έλασμα)
6) Λυγισμός (σε λεπτά ελάσματα λόγω θλιπτικών ΠΤ)
Ελαχιστοποίηση των παραμορφώσεων σε συγκολλήσεις
- Αδύνατη η ανάπτυξη μεθόδου με μηδενικές παραμορφώσεις
- παράγοντες: ακολουθία ανέγερσης, βαθμός περιορισμού, γεωμετρία ραφής κλπ
Παράμετροι που επηρεάζουν τις παραμορφώσεις
1) Παράμετροι κατασκευής (γεωμετρία κατασκευής, πάχος ελασμάτων, τύπος ραφής)
2) Παράμετροι υλικού (τύπος και συνθήκες ΒΜ και ΠΜ)
3) Παράμετροι ανέγερσης (μέθοδος συγκόλλησης, ακολουθία συγκόλλησης, ακολουθία ανέγερσης)
Εγκάρσια συστολή σε butt welds
- Αν και εμφανίζεται ομοιόμορφα στο μήκος της συγκόλλησης η κατανομή είναι ανομοιόμορφη ειδικά σε μεγάλα μήκη.
- Βασικοί παράγοντες: μη ύπαρξη σταθερού βαθμού περιορισμού, περιστροφική παραμόρφωση
Μηχανισμός εγκάρσιας συστολής
Η εγκάρσια συστολή οφείλεται σε συρρίκνωση του ΒΜ. Κατά τη συγκόλληση το ΒΜ διαστέλλεται αλλά όταν το ΜΣ στερεοποιείται το ΒΜ πρέπει να συρρικνωθεί.
Επίδραση παραγόντων στην εγκάρσια συστολή
1) Μειώνεται με αύξηση πάχους ελασμάτων
2) Εξαρτάται από το υλικό του ΒΜ (το Al μεγαλύτερη εγκάρσια συστολή από St λόγω μεγαλύτερων συντελεστών θερμικής διαστολής)
3) Μειώνεται με αύξηση εξωτερικού περιορισμού
Αρχές για μείωση εγκάρσιας συστολής
1) Μείωση του βάρους του ΜΣ
2) Μείωση της κλίσης
3) Μείωση της εγκάρσιας συστολής μετά την πρώτη στρώση
Τρόποι μείωσης εγκάρσιας συστολής
1) Μείωση ανοίγματος ακμών στη ρίζα (λόγω μιρκότερης μάζας ΜΣ, το V πιο επιρρεπές από το X)
2) Αύξηση διαμέτρου ηλεκτροδίου ειδικά στην πρώτη στρώση
Περιστροφική παραμόρφωση και εγκάρσια συστολή
-Με επενδεδυμένα ηλεκτρόδια και χαμηλή ταχύτητα παρατηρείται προσέγγιση ακμών στο μη συγκολλημένο τμήμα. Σε βυθισμένο τόξο παρατηρείται απομάκρυνση ακμών.
Συνέπειες περιστροφικής παραμόρφωσης
1) Μεγάλα ποσά περιστροφικής παραμόρφωσης είναι επικίνδυνα σε μεγάλα μήκη συγκολλήσεων και πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν. (Οι περισσότρες περιστροφικές παραμορφώσεις στο πρώτο πάσσο)
2) Η αναπτυσσόμενη δύναμη κατά την περιστροφική παραμόρφωση μπορεί να σπάσει τα πονταρίσματα ή το ΜΣ
Εγκάρσια συστολή σε αυχενικές συγκολλήσεις
Μικρότερη εγκάρσια συστολή σε σχέση με τις butt welds
Γωνιακή μεταβολή σε butt welds
- Οφείλεται σε ανομοιομορφη κατανομή της εγκάρσιας συστολής κατά το πάχος
- Παράμετροι: μορφή ραφής, βάθος περιορισμού
Γωνιακή μεταβολή σε αυχενικές συγκολλήσεις
- Μονοδιάστατη θεώρηση (θεωρούμε μικρό πλάτος -y διεύθυνση)
- Σε ελεύθερη ένωση το έλασμα δημιουργεί σημείο κάμψης σε κάθε ένωση και σχηματίζει πολυγωνική γραμμή
- Παρουσία περιορισμού η παραμόρφωση είναι κυματοειδής μεταξύ των ενισχυτικών
- Παρατηρείται κρίσιμη περιοχή παχών που μεγιστοποιείται η γωνιακή μεταβολή. Πριν απο αυτή έχουμε πιο ομοιόμορφη θερμοκρασιακή κατανομή κατά το πάχος άρα μικρότερες καμπτικές ροπές. Μετά από αυτή, έχουμε αύξηση ακαμψίας του ελάσματος.
Μείωση της γωνιακής μεταβολής με προένταση
Αρχή: Πρόσδοση στο έλασμα αρχικής παραμόρφωσης στην αντίθετη διεύθυνση
Μέθοδοι:
1)Πλαστική αρχική κάμψη (πρόσδοση αρχικού βέλους κάμψης οπότε τελικά παίρνουμε μηδενική γων. μετ)
2)Ελαστική προένταση (χρήση σφιγκτήρων και με σωστή ποσότητα προένταση μετά την αφαίρεσή τους έχουμε μηδενική γωνιακή μεταβολή)
Πιο αποτελεσματική η 2η, διότι με περιορισμό έχουμε μικρότερη γωνιακή μεταβολή απότι χωρίς