5.2. Класифікація зварних швів

Зварні шви класифікують за наступними ознаками:

Рис. 5.3. Стикові та кутові зварні шви

1) за конструкцією: стикові та кутові. Шов, розташований вздовж дії зусилля, називається фланговим, поперек дії зусилля – лобовим;

2) за призначенням: робочі та конструктивні (зв’язуючі). Робочі приймають участь в передачі зусиль, а конструктивні зусиль не передають. Руйнування робочого шва призводить до руйнування конструкції;

3) за місцем виконання: заводські та монтажні (рис. 5.4);

Рис. 5.4. Позначення заводських та монтажних зварних швів

4) за положенням в просторі при виконанні зварювання: нижні, горизонтальні, вертикальні та стельові (рис. 5.5);

Рис. 5.5. Положення швів у просторі

5) за протяжністю: суцільні та переривчасті (рис. 5.6);

Рис. 5.6. Позначення переривчастих швів

6) за кількістю шарів, які накладаються при зварюванні: одношарові (однопрохідні) та багатошарові (багатопрохідні);

7) за зовнішньою формою: нормальні, випуклі та ввігнуті.

5.3. Типи зварних з’єднань

1) Стикові (торець одного елемента приєднується до торця іншого елемента).

Рис. 5.7. Стикові з’єднання

2) Напусткові (один елемент налягає на інший).

Рис. 5.8. Напусткові з’єднання

3) Кутові (елементи з’єднуються під кутом).

Рис. 5.9. Кутові з’єднання

4) Комбіновані (елементи з’єднуються в стик і посилюються накладками).

Рис. 5.10. Комбіновані з’єднання

Рис. 5.11. Таврові з’єднання

5) Таврові (впритул). Торець одного елемента приєднується до поверхні іншого.

5.4. Розрахунок стикових швів за різних напружених станів з’єднань

Метал шва в місці стика замінює основний метал з’єднуваних деталей, тому розрахунок стикових з’єднань виконується за тими ж формулами, що й основний метал. Різниця полягає лише в тому, що напруження порівнюються не з розрахунковим опором металу елементів, а з розрахунковим опором стикових швів.

Основний недолік стикових з'єднань – необхідність дуже точно різати з’єднувані елементи, а також часто обробляти кромки. Без обробок кромок дозволяється виконувати ручне зварювання при товщині елементів t  8 мм, автоматичне – при t  20 мм. При більшій товщині елементів кромки для зручності зварювання та для забезпечення повного проварювання обробляють (скошують під кутом). Скоси виконують або лише з одного боку (рис.5.12, а), або з двох боків (рис.5.12, б).

Рис.5.12. Скоси кромок: а – з одного боку; б – з двох боків

Якщо різниця товщин з’єднуваних елементів перевищує 4 мм, то необхідно виконувати скоси у більш товстого листа з нахилом 1 : 5 (рис.5.13).

Р

Рис.5.13. З'єднання листів різної товщини

озглянемо геометричні характеристики стикового шва.

5.4.1. Геометричні характеристики стикових швів

Рис.5.14. До визначення геометричних характеристик стикових швів

Для розрахунку стикового шва необхідно знати його товщину, розрахункову довжину, площу перерізу, момент опору, момент інерції (рис. 5.14):

а) товщина шва дорівнює меншій із товщин з’єднуваних елементів (t_min);

б) розрахункова довжина шва:

l_w = b – якщо початок та кінець шва виведені на підкладки. Кінці швів є дефектними ділянками. Дефекти наступні: на початку – непроварювання; в кінці – кратер. Щоб уникнути цих дефектів кінці шва виводять на спеціальні підкладки, які потім обрізають (рис. 5.15);

Рис. 5.15. Підкладки, на які виводиться шов

l_w = b – 2 t_min - якщо підкладки не використовують. Ділянка шва довжиною 2t_min вважається дефектною (на якій є непроварювання та кратер) і в розрахунок не приймається;

в) площа перерізу шва (поздовжнього) - A_w= t_min l_w ,

де індекс “w” означає належність характеристик до зварних швів;

г

Рис. 5.16. До визначення моменту опору

перерізу стикового шва

) момент опору (рис. 5.16);

д) момент інерції - .