2. Работа и расчет сварных соединений

При расчете сварных соединений необходимо учитывать вид соединения, способ сварки (автоматическая, полуавтоматическая, ручная) и сварочные материалы,  соответствующие  основному  материалу конструкции.

Расчет стыковых сварных соединений при действии осевой силы  , проходящей через центр тяжести соединения, выполняют по формуле

                             . Отсюда                                               (4.1)

где   - наименьшая из толщин соединяемых элементов;   - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на  , или  полной  его длине, если концы  шва выведены за

пределы стыка (например, на технологические планки, см. рис.4.4,б);   - расчетное сопротивление стыковых сварных соединений по пределу текучести  (см.СНиП II-23-81*, прил.5);     - коэффициент   условия   работы.

2. Достоинства и недостатки сварных соед

Достоинства сварных соединений: возможность получения изделий больших размеров (корпуса судов, железнодорожные вагоны, кузова автомобилей, трубопроводы, резервуары, мосты и др.); снижение массы по сравнению с литыми деталями до 30...50% и с клепаными— до 20% благодаря в основном уменьшению толщины стенок и припусков на механическую обработку, а также отсутствию ослабляющих отверстий и накладок как в заклепочном соединении; снижение стоимости изготовления сложных деталей в условиях единичного или мелкосерийного производства; малая трудоемкость, невысокая стоимость оборудования, возможность автоматизации; возможность достижения равнопрочности сварного изделия и свариваемых деталей.

Недостатки сварных соединений: возникновение при сварке дефектов швов, снижающих их прочность (особенно при переменном нагружении). Возникновение остаточных напряжений (вследствие локальных термических деформаций от

неравномерного нагрева соединяемых деталей) снижает прочность и вызывает необходимость проведения старения; сложность проведения контроля ответственных сварных изделий; местное оплавление участков деталей вблизи шва вызывает изменение химической структуры металла.

2. Типы электро-дуговой сварки

Классификация видов электродуговой сварки

По току для питания дуги сварку можно классифицировать на виды: сварка постоянным током прямой полярности (минус на электроде); сварка постоянным током обратной полярности (плюс на электроде); сварка переменным током.

В зависимости от типа дуги она может быть дугой прямого и косвенного действия.

Дуга прямого действия горит между электродом и основным металлом, который является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в дуге и на электродах.

Дуга косвенного действия горит между двумя электродами, а основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно от столба дуги. Такая дуга имеет ограниченное применение из-за низкого коэффициента полезного действия.

По свойствам электрода сварка может быть плавящимся и неплавящимся электродом (угольным, графитовым, вольфрамовым).

Сварка плавящимся электродом (рис. 1) является самым распространенным способом сварки. При этом способе сварку можно производить одним или несколькими электродами.

Если два электрода присоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такую сварку называют двухэлектродной, а если присоединенных к одному полюсу электродов больше, то сварка называется многоэлектродной пучком электродов.

Если каждый из электродов получает независимое питание, то сварку называют двухдуговой или многодуговой.

По условиям наблюдения за горением дуги она может быть закрытой, открытой и полуоткрытой.

При открытой дуге наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные цветные стекла-светофильтры. Открытая дуга применяется при ручной сварке металлическим и угольным электродом, при сварке в защитных газах и при других способах.

Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе-шлаке в основном металле или под гранулированным флюсом и является невидимой.

Полуоткрытая дуга характеризуется тем, что одна ее часть расположена в основном металле и расплавленном флюсе, а другая — над ними. Наблюдение за дугой производится через светофильтры. Данный вид дуги используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

Типы сварных швов

Сварным швом называется участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металла сварочной ванны.

Сварные швы по характеру выполнения бывают односторонние и двусторонние. По отношению к направлению действующих усилий сварные швы разделяются на фланговые, лобовые, комбинированные и косые. В фланговом шве действующее усилие параллельно оси шва, в лобовом — ось шва перпендикулярна к направлению действующего усилия. Комбинированный шов — это комбинация лобового и флангового, в косом шве ось шва располагается под углом к направлению действующего усилия.

В зависимости от положения в пространстве различают нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные сварные швы. По внешней форме сварные швы бывают нормальные, усиленные и ослабленные.