Odkształcenia spawalnicze

Odkształcenie spawalnicze (lub deformacja) może wystąpić podczas spawania w wyniku niejednorodnego rozszerzania oraz kurczenia spoiny i materiału podstawowego w trakcie cyklu ogrzewania oraz chłodzenia. Wyróżniamy różne rodzaje odkształceń spawalniczych i zmian wymiarowych, w tym odkształcenia: wzdłużne, poprzeczne, kątowe, skręcenia i wygięcia. Przy czym różne rodzaje odkształceń mogą występować równocześnie. Usuwanie odkształceń spawalniczych jest kosztowne, dlatego tak istotne jest, żeby zapobiegać ich powstawaniu.

Czynniki powodujące tworzenie się odkształceń

Istnieje wiele czynników, które mogą przyczynić się do powstania odkształcenia podczas spawania lub cięcia, a oszacowanie wielkości odkształceń mogących wystąpić podczas pracy jest bardzo trudne. Najważniejsze czynniki, na które trzeba uważać podczas pracy to: stopień usztywnienia spoiny, właściwości cieplne i inne materiału rodzimego, naprężenia pierwotne wywołane poprzednimi procesami obróbki metali, np. walcowaniem, projekt konstrukcji spawanej, dokładność przygotowania oraz właściwości samego procesu spawania (a więc: typ procesu, symetria połączenia, podgrzewanie wstępne oraz wymagana ilość i kolejność spoin).

Jak uniknąć odkształceń?

Odkształceń podczas cięcia można uniknąć. W tym celu należy zamocować płytę umożliwiając jej swobodne rozszerzanie bez wygięcia. Warto też przed rozpoczęciem pracy wyprostować blachę, a także pozostawić wystarczającą ilość materiału podczas cięcia od narożników. Ważne jest również zastosowanie oprzyrządowania pozwalającego na utrzymanie ciętych elementów razem podczas cięcia blach w pakietach.

Koszty usunięcia odkształceń

Jak wcześniej pisaliśmy, usuwanie odkształceń spawalniczych jest kosztowne. Koszty w tym przypadku są wynikiem przede wszystkim dużej pracochłonności operacji prostowania. Szczególnie kosztowne jest prostowanie konstrukcji cienkościennych. Pracochłonność tej operacji sięga średnio 1/4 całkowitej pracochłonności wykonania konstrukcji, a może być znacznie większa przy nieodpowiednim procesie technologicznym montażu i spawania. Jest to spowodowane w dużym stopniu niedoskonałością stosowanych metod prostowania. Ponadto po doliczeniu pracochłonności na obcięcie naddatków technologicznych otrzymujemy ponad 40 % pracochłonności przy usuwaniu niekorzystnych skutków spawania. Tę liczbę możemy zmniejszyć poprzez stosowanie metody bez zapasowej – unikniemy w ten sposób czasochłonnego i kosztownego procesu odcinania naddatków technologicznych.