Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Напряжения, действующие в поперечном направлении к линии шва, образуются в сварных швах от действия продольной и поперечной усадки. В существовании поперечных напряжений от продольной усадки легко убеждаемся при разрезе вдоль по шву сварного соединения в стык. Обе пластины, которые в сварном соединении удерживались в выпрямленном состоянии, после разреза будут изогнуты. Каждая пластина под действием продольной усадки своей активной зоны изогнется подобно пластине с наплавленным валиком на ее кромку. Это показывает, что обе пластины в сварном соединении удерживаются в выпрямленном состоянии поперечными внутренними усилиями.
Независимо от порядка выполнения участков шва средина его под действием продольной усадки в поперечном направлении растянута, а концы шва сжаты. Величина напряжений поперечного растяжения в средней области шва ас в два раза меньше абсолютного значения величины напряжения поперечного сжатия на концах шва.
В угловых швах тавровых и нахлесточных соединений закономерность распределения поперечных напряжений от продольной усадки такая же, как и в стыковых соединениях, но величина их меньше, чем в стыковых. Это объясняется тем, что поперечные усилия от продольной усадки, действуя в процессе остывания на полку тавра или любую пластину нахлесточного соединения в направлении оси наименьшей жесткости, будут значительно меньше вследствие большей податливости этих пластин в направлении оси шва.
Появление в сварных швах поперечных напряжений от продольной усадки при сварке неизбежно, как и неизбежно явление самой продольной усадки, однако сами по себе поперечные напряжения от продольной усадки не вызывают в сварных швах опасных перенапряжений. Помимо поперечных напряжений от продольной усадки, в сварных швах возникают напряжения и деформации, порождаемые поперечной усадкой. Поперечная усадка при сварке — есть поперечное сокращение шва и околошовной зоны в процессе остывания. Напряжения от поперечной усадки являются наиболее опасными для работоспособности сварных соединений и сварных конструкций. Появление продольных трещин в сварных швах и разрушения сварных конструкций тесно связаны с высокими значениями поперечных напряжений растяжения от поперечной усадки при сварке.
Если при еварке в стык пластины беспрепятственно перемещаются по мере поперечного сокращения шва и околошовной зоны в процессе остывания, то остаточные напряжения от поперечной усадки в стыковых швах будут незначительные и могут даже совсем отсутствовать. При равномерном нагреве металла по толщине или при двусторонней сварке остаточная деформация будет в виде поперечного укорочения. Величина поперечного укорочения стыкового шва при свободной поперечной усадке приближенно может быть определена по формуле.
Основными причинами возникновения в сварных швах напряжений от поперечной усадки являются: 1) неодновременность нагрева и остывания металла по длине шва, 2) неравномерность нагрева и остывания шва по толщине металла, 3) жесткость свариваемых деталей и 4) характер закрепления свариваемых деталей в процессе нагрева и остывания металла.
При сварке от концов шва к его средине поперечная усадка приводила бы к остаточным напряжениям растяжения в средине шва и напряжениям сжатия на концах шва. Такой порядок сварки приводит к суммированию в средней области шва напряжений растяжения от поперечной усадки с напряжениями растяжения от продольной усадки и порождает опасность образования разрыва и трещины. Производить сварку от концов шва к его средине не рекомендуется.
Остаточные напряжения растяжения от поперечной усадки могут достигать в средней части шва больших значений при сварке напроход или от середины к концам в том случае, если поставленные перед сваркой на концах шва прихватки не проварены тщательно в процессе выполнения сварки. Вследствие этого прихватки необходимо тщательно проваривать. Если же прихватки выполнялись электродами, дающими наплавку металла низкого качества, то их следует вырубить, а места эти заварить качественными электродами. При сварке в стык свободных деталей и правильном порядке наложения участков шва напряжения растяжения от поперечной усадки обычно небольшие.
При сварке свободных (незакрепленных) пластин ввиду неодновременного остывания металла по толщине шва распределение поперечных напряжений по сечению шва неравномерное: середина шва сжата, а наружные слои корня и верхние слои растянуты. Наличие растяжения в корне шва заставляет тщательно проваривать корень шва при односторонней сварке в целях повышения прочности соединения. Напряжения растяжения от поперечной усадки достигают высоких значений во всех случаях сварки, если свариваемые детали закреплены и не могут свободно перемещаться в поперечном направлении при усадке шва.
Базы закрепления при сварке в стык, а также прихватки поясных швов в тавровых соединениях, должны быть расположены не ближе 500 мм. от стыкового шва при толщине листов не выше 10 мм. При сварке больших толщин базы закрепления следует увеличивать. При односторонней сварке стыковых швов и особенно швов со скосом кромок распределение разогретого металла по толщине пластин, неравномерное. Величина поперечной усадки в верхних слоях шва больше чем в корне шва. Под действием поперечной усадки верхних слоев шва происходит поворот пластин относительно друг друга и образуется некоторый угол.
Для предотвращения угловой деформации сварку листов в стык выполняют на магнитном стенде. Магнитные стенды весьма эффективны при сварке тонких листов, примерно до 6 мм. Иногда ставят на листах вблизи шва грузы. Магнитные стенды и грузы удерживают листы от
поворота, допуская перемещение их в своей плоскости под действием поперечной усадки, что уменьшает угловую деформацию и не вызывает больших напряжений от поперечной усадки. При двусторонней сварке остаточная угловая деформация почти устраняется. В тавровых и нахлесточных соединениях поперечная усадка одного шва встречает препятствие со стороны другого шва, расположенного рядом, параллельно первому, и остаточные напряжения растяжения от поперечной усадки в этих швах обычно достигают предела текучести.
Наложение одного углового шва в тавровых и нахлесточных соединениях может вызвать угловую деформацию еще в большей мере, чем в стыковых швах, но при наложении второго шва, параллельного первому, угловая деформация от первого шва почти устраняется. В тавровых соединениях под действием поперечной усадки образуется грибовидность полки. Глубокий провар корня угловых швов в тавровых соединениях снижает грибовидность полки.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
