16 Классификация сварных соединений мк. Дос­тоинства и недостатки сварных соединений

Стоит сделать разбор каждого соединения?

Сваркой называется процесс получения неразъем­ных соединений путем установления межатомных связей между посдинямыми элементами при их местном нагре­вании или пластической деформации или совместном действии того и другого, обеспечивающиз необходимую прочность и пластичность сварного соединения.

По физическим признакам сварку классифицируют

- Класс по форме используемой энергии;

- Вид по виду используемой энергии.

Классы сварки по ГОСТ 29521-79

- Термический. Вид сварки, осуществляемые плав­лением: электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая и т.п.;

- Термомеханчиеский. Виды сварки, при которых используются тепловая энегия и давление: контактная, диффузионная, кузнечная и т.п.;

- Механчиеский. Виды сварки, производимые с использованием использованием различных видов механической энергии и давления.

В МК применяют ручной, механизированый и автмоатический виды электродуговой сварки.

Сварным соединением, как конструктивным эле­ментом, называют участок конструкции, в которой от­дельные ее элементы соединены с помощью сварки. В сварное соединение входит сварной шов, прилегающая к нему зона термического влияния (ЗТВ) и примыкающие к ней участки основного металла. Вид сварного соеди­нения определяется взаимным расположением свари­ваемых элементов. РИСУНОК 4.13 СТР. 118

- Стыковые;

- Нахлесточные;

- Тавровые;

- Угловые;

- Торцевые.

Сварным швом нащывают элемент сварного сое­динения, образовавшийся в результате кристаллизации жидкого металла сварочной ванны.

Констурктивно

- Стыковые;

- Угловые (фланговые; лобовые; косые).

По назначению:

- Констурктивные;

- Расчетные (Р.+К.);

По положению в пространстве при сварке:

- Нижнее от 0 до 60 градусов;

- Вертикальное (В.-верт.; В.-гор.);

- Потолочное от 120 до 180 градусов;

- В лодочку.

По протяженности:

- Непрерывные;

- Прерывистые;

- Цепные;

- Шахматные;

По форме разделки кромок:

- С отбортовкой кромок;

- Без разделки кромок;

- С разделкой кромок (односторонние и двуст.).

85 k_f β >= l_w >= 40 мм;

k_f,min <= k_f <= k_{f, max} СП 16.13330.2011.

Достоинства и недостатки сварных соединений.

+ Упрощение конструктивной формы МК;

+ Доступность (для ручной);

+ Экономия металла;

+ Сравнительно меньшая трудоемкость;

+ Непроницаемость;

- Непостоянное качество;

- Остаточные напряжения в ЗТВ;

- Вероятность возникновения дефектов швов;

- Иногда разупрочнение термически обр-ых сталей;

- Заструдение выполнения на высоте.

17 Работа и расчет сварных соединений со стыко­выми сварными швами. Правила конструирования

При проектировании сварных соединений необхо­димо учитывать их неоднородность, определяемую кон­центрацией напряжений, изменением механических ха­рактеристик металла и наличием остаточного напряжен­но-деформированного состояния.

Хорошо сваренные стыковые соединения имеют весьма небольшую концентрацию напряжений от внеш­них сил и их прочность в первую очередь завимит от прочностных характеристик основного металла и ме­талла шва. Различия разделки кромок практчиески не влияют на статическую прочность и при расчете могут не учитываться.

Сварной шов в начале и в конце, как правило, на­сыщен дефектами в силу неустановившегося теплового режима сварки, поэтому начало и конец шва следует вы­водить на технологические планки, которые удаляют после остывания свариваемых деталей. При расчете сое­динения без вывода шва на планки его расчетная длина принимается меньше на две толщины соединяемых эле­ментов).

Гарантировать допустимые величину и число де­фектов в сварном соединении на любом его участке зат­руднительно, поэтому необходим контроль качества сое­динения. Надежными методиками контроля являются физические методы (ультразвук, рентгеновское просве­чивание и проч.). Как правило, стыки выполняют прямы­ми, но при невозможности выполнения контроля для обеспечения надлежащей прочности принимают наклон шва к оси элементов в 60 градусов. В случае работаю­щего на сжатие шва необходимость устройства косого шва отпадает, а достаточным контролем становится ви­зуальный осмотр.

При сварке встык элементов разной ширины сле­дует делать скосы на элементе большей ширины для снижения концентрции напряжений, при сварке же эле­ментов разной толщины делают скосы 1:5. Без скосов разрешается сваривать эелементы, разница в толщинах которых не превышает 4 мм.

При расчете сварных соединений прежде всего необходимо учитывать вид соединения, способ сварки (Р., М. или А.), сварочные материалы и положение при сварке. Значения расчетных параметров выбирают по таблицам СП 16.13330.2011.

N / (A R_i γ_c) <= 1

A = l_w t_min

l_w = b – 2 t (при прямом шве)

1 Растяжение

R_wy = R_y (с контролем)

R_wy = 0,85 R_y (без контроля)

2 Сжатие

R_wy = R_y

3 Сдвиг

R_wy = R_s = 0,58 R_y