Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Актуальные проблемы расчета и конструирования машин и механизмов. Моделирование,
управление, автоматизация проектирования механических систем 
________________________________________________________________________________ 
321 
состоянием в наиболее ответственных его элементах. Выведение подобной зависимо-
сти позволит минимизировать эквивалентные напряжения в наиболее ответственных 
элементах конструкции и энергозатраты при ведении сварочных работ. 
Любая сварочная операция, связанная с нагревом, неизбежно приводит к изме-
нению формы конструкции и возникновению в ней временных и остаточных дефор-
маций. От того как они распределены по всей конструкции будет зависеть и ее рабо-
тоспособность, поэтому решение данных задач позволит ответить на вопрос: какие 
напряжения и деформации возникнут в конструкции при данной технологии сварки, в 
зависимости от режима, формы разделки, последовательности сварки и других ее па-
раметров (рис. 1).
Как распределяется тепло при сварке в изделии, пожалуй, самое основное, что 
необходимо знать, т.к. от этого будет зависеть форма сварного шва, размеры зоны 
термического влияния, временные и остаточное деформации и напряжения, время 
пребывания металла в критическом диапазоне температур (рис.2). 
Рис. 1.
Распределение остаточных 
продольных напряжений
Рис. 2.
Расчетное температурное поле 
Свариваемые адаптеры системы зубцов ESCO SUPER V как правило имеют 
твердость HB 415. Чтобы избежать возможного растрескивания, связанного со свар-
кой стали такой твердости, тщательно нужно следовать указаниям и гостам по сва-
рочным работам. Необходимо использовать электроды (AWS A5.1) E-7016, (DIN 
8556) E 51 54 B 10 120, (ISO3581) E 515 B 120 29(H) или (AWS A5.18) ER 70 S-6, (DIN 
8559) SG2, а так же проволоку (NF 81.311) GS2. 
Детали должны быть зачищены. Ржавчина, грязная краска и шелуха должны 
быть удалены со всех поверхностей, на которых будет осуществляться сварка. 
При установке адаптера нужно расположить зазор между ножек между верхней 
и нижней частями. При необходимости использовать мягкую сталь для правильного 
расположения адаптера. Эта сталь должна будет расплавиться при первичной сварке 
(рис. 3). 
Предварительный нагрев / температура шва: 
- Для фланцев толщиной до 50 мм предварительного нагрева при нормальных 
условиях не требуется. Если температура окружающей среды очень низкая, нагревать 
стоит поверхность и детали до 95 °С; 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
322 
- Для фланцев толщиной более 50 мм, предварительный нагрев деталей и 
фланца поверхности обязателен (150-200 °С). Эту температуру необходимо поддер-
живать в течение всего процесса сварки. Промежуточная температура шва не должна 
превышать 200 °С. Температура всего фланца не должна понижаться более чем на 50 
°С/ч. Также стоит ограничить приток холодного воздуха в зону проведения работ. 
 
Сваривание адаптеров осуществляется за несколько проходов. Первый проход 
должен обеспечить наилучшее проплавление между деталями и фланцем. Применять 
стоит первый проход один раз, в начале подготовки кромок к сварке. Сделать проход 
сначала по верхней, а затем по нижней ветви. На каждой стороне фланца, не свари-
вать угловую часть (рис. 4).