2.13 Виды сварных швов и соединений

Сварка – пр-с получения неразъемных соед-ий по ср-вам установления межатомных связей м/у соед-емыми частями при их нагревании или пласт деф-ции. Осн виды сварки: 1сварка давлением (происходит с пласт деф-цией и без внеш нагрева соед-емых частей): холодная, диффузион, ультразвук; 2сварка с прим-ем давления и внеш нагрева: контактная, высокочастотная, сварка трением и взрывом; 3сварка плавлением (происходит с мест расплавлением соед-емых частей): дуговая, газовая, эл/шлаковая, электронно-лучевая и лазерная.

Люб свар соед-ие явл-ся неоднород по мех св-вам физ-хим пр-сов, протекающих при его вып-нии. В связи с этим в свар соед-ях различают: 1осн мет-л; 2свар шов или мет-л шва; 3 зона сплавления; 4зона термич влияния.

Стыковыми соед-ия – эл-ты соед-ся торцами или кромками и один эл-т явл-ся продолжением другого. Исп-ют при соед-ии деталей в одной пл-ти. М.б. прямими и косыми. Эти соед-ия наиб рац-ны, т.к. имеют небольшую концен-цию напр-ий при передаче усилий, отличаются экономичностью и удобны для контроля, но треб-ют допол разделки кромок. Тавровые соед-ия прим-ют в кон-циях балок или колонн. Дан соед-ия надежно работают на изгиб, но имеют большую концен-цию напр-ий и сложны для контроля качества. Угловые соед-ия прим-ют в жестких сварных узлах. Дан соед-ия просты в сборке, но треб-ют большого сечения наплевлен мет-ла. Нахлесточные соед-ия прим-ют редко, т.к. треб-ют большого расхода осн мет-ла на перехлест, ограничена макс толщина соед-ия (до 60мм), созд-ся резкие концен-ции напр-ий. Торцевые соед-ия исп-ют при изгот-тт многослойных сварных труб.

Стыковые швы прим-ют для вып-ия стык и торц соед-ий. Они опред-ся след размерами: ширина е, выпуклость g, глубина проварки h, зазор b. Угловые швы прим-ют в торц, угловых и нахлест соед-ях и опред-ют катетом k₁, k₂, вогнутостью m и выпуклостью g.

По положению вып-ия швы подразделяют: 1«в лодочку», 2нижние, 3п/гориз, 4 гориз, 5п/верт, 6 верт, 7п/потолочные, 8потолоч. В соот-вии с ГОСТ допускается выпуклость шва при нижней сварке до 2мм, для остальных – до 3мм. Вогнутость во всех случаях до 3мм.

По направ-ию дейст-щих усилий: 1фланговые (ось шва параллел направ-ию усилия): продол и боковые; 2лобовые (ось шва перпенд направ-ию усилия); 3косые и комбинирован.

По протяжен-ти: сплошные и прерывистые.

По усл-ям работы: рабочие и связующие (соед-ые).

2.14 Расчет соединений, выполненных угловыми швами

Угловые швы прим-ют в торц, угловых и нахлест соед-ях и опред-ют катетом k₁, k₂, вогнутостью m и выпуклостью g.

М.б. как фланговыми, так и лобовыми. Фланговые швы, расположенные по кромкам прикрепляемого эл-та пар-но дейст-ющему усилию, вызывают большую нерав­ном-ть распред-ия напр-ий по ширине эл-та. Нерав­номерно работают они и по длине. Лобовые швы передают усилия равномерно по ширине эл-та, но неравномерно по толщине шва. Нерав-ть работы шва по длине заставляет ограничивать расч длину шва на величину ≥4 катетов шва: l_ω≥4k_f и ≥85βk_f: l_ω≥85βk_f, где k_f – катет, принимаемый не > величины 1,2t (k_f1,2t) и не < значений, указан в табл38 СНиП, t – толщина наиб тонкого из свариваемых эл-тов. Размеры и форму сварных швов принимают с учетос п.12.6-12.13 СНиП.

Угловые швы рассчитывают независимо ориентации шва по отн-ию к действующему усилию. Усилие приним-ся равномерно распределенным вдоль шва и рассм-ся возм-сть разрушения шва от условного среза по одному из 2 сечений:по мет-лу шва и по мет-лу границы сплавления.

β_z, β_f – коэф-т кач-ва шва по мет-лу границы сплавления и по мет-лу шва.

Условный срез по мет-лу шва: , где τ_f –напр-ия в расч сечении по мет-лу шва; _f – по табл34 СНиП ; R_wf – расч сопр-ие угловых швов к срезу по мет-лу шва; _wf - к-т усл-ия работы шва; приним-ся _wf =1, кроме швов кон-ций экспл-емых при низкой темп-ре; _c – к-т усл-ия работы; _n – к-т надеж-ти по назначению; l_w – расч длина шва: (1см на непроварку шва).

Расчет шва на условные разрез по мет-лу границы шва: ; .

Расчет сварных соед-ий с угловыми швами на действие м-та в пл-ти перпен-ой пл-ти распол-ия этих швов произ-ся по 2 сечениям в соотв-ии с п.11.3 СНиП.

Чаще всего приходится рассчитывать треб длину шва, прикреп-щие уголки к фасонке. Треб длину шва обушка опред-ют по формуле: при k_f=1,2t. Шва пера: при k_f=t-2. α – к-т распред-ия напр-ия м/у швом пера и шврм обушка, прим-ся в зависимости от распол-ия уголка на фасонке.

При расчете следует определить, к-ая из 2 проверок (по мет-лу шва или мет-лу границы сплавдления) будет иметь решающее значение. Для этого необх-мо сравнить: β_f·R_ωf>< β_z·R_ωz. Решающее значение будет иметь меньшее из величин.