Високі залишкові зварні напруження також обумовлюють розвиток холодних технологічних тріщин при зварюванні.

Якщо рівень залишкових напружень перевищить критичний, це може призвести до втрати стійкості листових зварних конструкцій (резервуарів, трубопроводів), а також колон і стояків навіть при відсутності робочих навантажень

Залишкова деформація вузлів і елементів великої конструкції обважнює складання або робить його неможливим без підгонки, підрубки, правлення, що ускладнює технологію і збільшує трудомісткість виготовлення конструкції.

Деформації заготовки при зварюванні вимагають підвищених припусків на механічну обробку.

Дуже небезпечне спотворення геометричних перерізів елементів і конструкції в цілому в результаті зварних деформацій. Це може призвести до появи неврахованих напружень при експлуатації конструкції і виходу її з ладу. Спотворення форми трубопроводів і інших виробів може суттєво змінити експлуатаційні характеристики зварного виробу. І, врешті, залишкові деформації погіршують зовнішній вигляд виробу.

Необхідність зняття залишкових зварних напружень повинна бути інженерно обгрунтована.

Розроблені наступні методи усунення напружень:

ѕ загальний високий відпуск в термічних печах. Конструкцію нагрівають до 600-650 °С і витримують при цій температурі при товщині елементів до 20 мм - 3 години, 20-36 мм - 4 години. Після витримки – охолодження на повітрі;

ѕ місцевий високий відпуск. Застосовують для зниження рівня залишкових напружень в окремих ділянках або елементах зварних конструкцій, а також для підвищення пластичних властивостей. Елементи нагрівають в переносних термічних печах. Слід пам'ятати, що нерівномірне нагрівання при місцевому відпуску викликає свої залишкові напруження, які можуть досягати значних величин;

ѕ механічний відпуск полягає в дії на конструкцію напружень, рівномірно розподілених по перерізу, які досягають межі текучості. Цей спосіб може обумовити такі явища, як наклеп і зниження пластичних властивостей. Спосіб складний у виконанні, потребує прикладання до конструкції значних зусиль;

ѕ термопластичний відпуск полягає в нагріванні суміжних, паралельних до шва зон, в яких діють залишкові напруження стиску. Видовження зон, що нагріваються, викликає в шві напруження розтягу і пластичну деформацію, яка знімає залишкові напруження;

ѕ методом обкатки усувають одночасно залишкові напруження та залишкові деформації в тонкостінних зварних виробах пластичних матеріалів. Метод обробки полягає в пропусканні виробу між роликами або валиками з певним зусиллям обтискання. Обкатуванню піддають шов і близькошовну зону або весь виріб. Цей метод є розвитком методу проковування. Метод проковування швів також усуває одночасно залишкові напруження і деформації. Більш ефективне проковування швів в гарячому стані.

Виникнення залишкових зварних напружень можна попередити зниженням нерівномірності нагрівання виробу при зварюванні. Тому прагнуть вибрати режим, що забезпечує найбільш рівномірне нагрівання виробу по поперечному перерізу, а також застосовують попутне підігрівання.

Деформації зварних конструкцій можна умовно розділити на наступні види:

ѕ поздовжні укорочення є наслідком поздовжньої усадки шва і близькошовної зони;

ѕ поперечне укорочення обумовлене поперечною усадкою шва і близькошовної зони. Обидва види деформації утворюються при симетричному накладанні зварних швів. Чисельні значення усадки для різних типів зварних з'єднань залежно від способу зварювання приводяться в довідниках;

ѕ деформація згину конструкції виникає у випадку несиметричного розміщення швів відносно центра ваги перерізу і визначається стрілою прогину;

ѕ скручування має місце при зварюванні двотаврових коробчастих та іншого перерізу балок значної довжини. Такі деформації утворюються внаслідок неодночасного накладання поясних швів, різної жорсткості перерізу по осях симетрії і наявності полів залишкових напружень в елементах конструкції до зварювання;

ѕ випучини й хвилястість утворюються в листових конструкціях внаслідок виникнення залишкових напружень стиску і втрати стійкості листів;

ѕ кутові деформації виникають внаслідок поперечної усадки зварних швів і зон, в яких при нагріванні мали місце пластичні деформації обтиснення. В листах кутові деформації мають місце при неповному проплавленні товщини. При повному проплавленні товщини кутові деформації незначні або повністю відсутні.

Заходи щодо зменшення зварних деформацій можна поділити на три групи:

ѕ конструктивні;

ѕ технологічні, що проводяться в процесі зварювання;

ѕ технологічні, що проводяться після зварювання.

Перша і друга групи заходів мають за мету попередження виникнення деформацій, третя група направлена на усунення наявних деформацій в готових виробах. Конструктивні заходи:

ѕ перерізи зварних швів виконують мінімальними (за умовами міцності). Збільшення перерізу швів призводить до збільшення об'ємів, в яких протікають пластичні деформації;

ѕ шви необхідно розміщувати по можливості ближче до осі, що проходить через центр ваги перерізу;

ѕ для зрівноваження деформацій припуски деталей на усадку повинні дорівнювати усадці з тим, щоб розміри конструкцій після зварювання відповідали проектним; для зменшення кутової деформації кут розкриття V-подібної розділки повинен бути мінімальним;

ѕ в простороворозвинутих конструкціях доцільно застосовувати допоміжні елементи у вигляді ребер жорсткості, діафрагм, косинок, розпорок;

ѕ необхідно передбачати можливість використання затискних складально-зварювальних простроїв;

ѕ кількість швів в конструкції повинна бути по можливості мінімальною.

Технологічні заходи попередження виникнення зварних напружень наступні:

ѕ призначення оптимального режиму зварювання, так щоб зона розігріву деталі була мінімальною;

ѕ правильний порядок виконання швів і деформація, що утворюється після накладання першого шва, повинні компенсуватися зворотною деформацією після накладення наступних швів;

ѕ при виконанні швів великої видовженості використовують зворотно-ступеневий спосіб зварювання;

ѕ проковування швів в процесі зварювання. При виконанні багатошарових швів останній шов проковувати не рекомендується, щоб запобігти появленню тріщин;

ѕ використання способу зворотних деформацій (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Схема зворотної деформації при зварюванні таврової балки

Спосіб полягає в наданні зварюваним елементам деформації в сторону, протилежну очікуваній. Величину і напрям дії деформації визначають попередньо-дослідним шляхом.

Для усунення надлишкових деформацій використовують холодне і гаряче правлення виробів. Холодне виправлення грунтується на розтяганні укорочених елементів зварних виробів