Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кузьминов С.А. Сварочные деформации судовых корпусных конструкций

.pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.12 Mб
Скачать

Рис. 71. График для определения поперечного укорочения ДВ полотнища от при­ варки набора сплошным швом с одной стороны конструкций из стали марок ЮЗ и ЮЗХ.

О—О—О — для к

= 8 мм

и 17П = 4600 к а л /с м ;------------------

для

К =

6 мм

и qn —

=

2800 кал/см;

. ------

для К. — 5 мм и <7П =

2000 кал/см;

 

' ■— Для К ~ 4 мм

и

<7П = 1400 кал/см; 6П — толщина полотнища,

мм; 6^ — толщина

ребра,

мм;

1 — при

 

6р = 4 мм;

2 — при 6р = 6 мм; 3 — при 6^ — 8 мм;

4 — при 6р =

10 мм

ЛВ,мм

Рис. 72. График для определения поперечного укорочения АВ стыковых соедине­ ний из стали АК-29 при ручной и автоматической сварке.

I — для соединений с Х-образной симметричной разделкой, собранных на гребенках, с вы­ полнением корня шва по методу «дуга в дугу»; 2 — для соединений с Х-образной симметрич­ ной разделкой, собранных на электроприхватках, с выполнением корня шва по методу «дуга в дугу»; з — для соединений с Х-образной несимметричной разделкой кромок, собранных на

электроприхватках,

с электровоздушной строжкой корня шва;

4 — для соединений с V-

образной разделкой

кромок, собранных на электроприхватках,

с электровоздушной строж­

 

кой корня шва.

 

5*

131

Рис. 73. График для определения поперечного укорочения ДВ полотнища от при­ варки набора с симметричной К-образной разделкой кромок при ручной сварке конструкций из стали марки АК-29.

— для соединений без сплошного провара корня ш в а ;-------------- — для соеди­

нений с выполнением корня шва по методу «дуга в дугу»; 6П — толщина полотнища, мм;

6 — толщина ребра, мм; I — при 6 =10 мм; 2 — при

6 = 15 мм; 3 — при 6 = 20 мм;

4 — при 6р = 26 мм.

 

ЛВ,мм

Рис. 74. График для определе­ ния поперечного укорочения ДВ полотнища от приварки на­ бора с V-образной разделкой кромок (с электровоздушной строжкой корня шва) при руч­ ной сварке конструкций из

стали марки АК-29.

6П —

толщина

полотнища;

мм;

6р — толщина ребра, мм;

/ — при

6р —

10

мм; 2 — при 6р ==

14 мм;

3 — при

бр =

16 мм;

4

— при

6р =

20 мм; 5 — при бр =

 

24 мм.

'20

24

28

32

36 6"n,MM

132

Рис. 75. График для определения поперечного укорочения ДВ полотнища от при­ варки набора сплошным швом с одной стороны конструкций из стали марки АК-29.

-------------------для

а: = 8 м» и (п = 4600 к а л /с м ;-------------------

для К = 6 мм и

рп =

= 2900 кал / см; --------------

— для А' —- 4 мм и <?п = 1500 кал/см; 6П — толщина полотнища,

мм ; 6 р — толщина ребра, мм; 1 — при 6р = 6 мм; 2 — при 6р =

8 мм; 3 — при 6 =

10 мм

 

4 — при бр = 12 мм.

 

 

О 4 8 12 16 го 24 28 32 36 40 8,мм

Рис. 76. График для определения поперечного укорочения ДВ стыковых соедине­ ний из алюминиевых сплавов при полуавтоматической и автоматической сварке плавящимся электродом.

1 — для соединений без разделки кромок; 2 — для соединений с V-образной разделкой кро­

мок; 3 — для соединений с

Х - образной разделкой кромок;

i

— при автоматиче­

ской сварке;

------------------при полуавтоматической

сварке,

133

ЛВ, м М

Рис. 77. График для определения поперечного укорочения АВ полотнища от при­

варки набора сплошным швом с одной стороны конструкций из алюминиевых спла­ вов.

•-------------------

для

К = 6 мм

и яп ~ 960

кал/см;

■■■

— для

К = 5

мм и qn —

720 кал/см;

—•—•— — для

К =

4 мм

и qn =

520 кал/см;

6П — толщина

полотнища,

мм; 6р — т о л щ и н а

р е б р а , мм; 1 — п р и

6р — 3 мм; 2 — п р и 6р =

4 мм;

3 — при бр — 6 мм;

 

 

4 п р и б р — 8 мм; 5 — п р и бр = 10 мм.

 

 

ЛВ,ММ

Рис. 78. График для определения поперечного укорочения АВ стыковых соедине­ ний из сплава типаСп.З при автоматической сварке плавящимся электродом в ар­ гоне.

/ — для соединений без разделки кромок, выполненных электродами 0 2 мм; 2 — для соеди­ нений без разделки кромок, выполненных электродами 0 3 мм; 3 — для соединений с X- образной разделкой кромок, выполненных электродами 0 3 мм; 4 — для соединений с X- образной разделкой кромок, выполненных электродами 0 4 мм.

134

йоложёниймй

на сварку. . .»,

поперечные укорочения

стыковых

и тавровых соединений определяются по рис. 72—75.

сварке плавя­

6.

При

автоматической

и полуавтоматической

щимся электродом стыковых и тавровых соединений из алюминиевых

Ав,мм

Рис. 79. График для определения поперечного укорочения ДВ стыковых] соединений из сплава типа Сп.З при ручной сварке.

/ — для соединений с V-образной разделкой кромок; 2 — для соединений с Х-образной разделкой кромок.

Рис. 80. График для определения поперечного укорочения ДВ полотнища от при­ варки набора ручной сваркой из сплава типа Сп.З.

— для

соединений с К-образной разделкой кромок;------------------

для соедине­

ний с V-образной

разделкой кромок; 6П — толщина полотнища; мм;

6р — толщина ребра,

мм;

/ — при 6р =

6 мм; 2 — при 6р =

10 мм; 3 — при 6р = 20 мм;

4 — при 6р = 30 мм;

 

 

5 -

при 6р = 6П.

 

сплавов на средних режимах, рекомендуемых «Основными положе­ ниями на изготовление судовых корпусных конструкций из алю­ миниевых сплавов», поперечные укорочения определяются по рис. 76—77.

135

7. При автоматической сварке плавящимся электродом и руч ной сварке вольфрамовым электродом в среде аргона сплава типа Сп.З на средних режимах, рекомендуемых «Основными положениями на сварку. . .», поперечные укорочения стыковых и тавровых соеди­ нений определяются по рис. 78—80.

§ 23

Методика сравнения расчетных поперечных деформаций с результатами измерений

Расчетные формулы дают поперечное укорочение посередине рабочего сечения сварного соединения, т. е. посередине высоты на­ плавленного металла в случае сварки стыкового соединения (см.

рис. 64).

Рис. 81. Схема замера поперечных деформаций.

Измерить такое укорочение не представляется возможным. За­ меры поперечных укорочений и угловых деформаций обычно про­ изводятся по поверхности свариваемых листов или балок. Для определения изменения длины поперечного волокна от i-ro прохода необходимо замерить базу*, а также стрелку прогиба до и после сварки i-ro прохода. Длина волокна по поверхности определяется по формуле (рис. 81)

bt = — V '

(203)

COS - L L

^0

где bt — длина поперечного волокна по поверхности листа, см; а,- — длина базы измерения, см;

— стрелка прогиба, см;

* Расстояние между двумя точками (кернами), лежащими на линии, перпенди­ кулярной шву, слева и справа от шва. База замеров обычно принимается равной

а0= 300 мм.

136

С0 — расстояние точки замера стрелки прогиба от ближайшего конца базы замеров, см.

Поперечное укорочение по поверхности листа определяется по

формуле:

 

 

 

 

А&,=

Щ-1

at

! {а1-м*f Aaoi-i) {ai + Adot),

(204)

ft-1

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

где Afl0 = ( ----- ----- - l\a0=

/2- ^ — поправка к результату

изме-

1 c o s 4 -

 

2Со

 

 

Со

 

 

 

рений а.

Для того, чтобы можно было суммировать поперечные укороче­ ния от отдельных проходов сварного соединения, а также сравнивать расчетные значения с замеряемыми, необходимо определять их по одному какому-либо поперечному волокну. Обычно суммируют по­ перечное укорочение от отдельных проходов по волокну, располо­ женному посередине толщины свариваемых листов.

Поперечное укорочение посередине толщины свариваемых листов в зависимости от расчетного значения поперечного укорочения по

рабочему сечению определяется по формуле

 

АЬ01 = АЪр1 ± М /.

(205)

где Ab0i — поперечное укорочение посередине толщины

сваривае­

мых листов от i - го прохода, см;

АЬР1 — то же посередине рабочего сечения сварного соединения от i-ro прохода, см;

р£— угол поворота одного листа относительно другого от i-го прохода, рад;

расстояние середины рабочего сечения после наплавки i-ro прохода от середины толщины свариваемых листов,

см (см. рис. 1—5 приложения 1).

Поперечное укорочение посередине толщины свариваемых листов в зависимости от замеренного значения поперечного укорочения по

поверхности (рис. 70) определяется по формуле

 

ЛЬ0£ = ДЬ£ ± -М .

(206)

Если замеры поперечного укорочения произведены по обеим сто­ ронам листа, то поперечное укорочение посередине толщины листов определяется по более простой формуле

Abol = \ (A6Bt + Д&и/).

(207)

где AbBi — поперечное укорочение, замеренное по верхней поверх­ ности свариваемых листов, см;

137

А6Ш- — поперечное укорочение, замеренное по нижней поверх­ ности свариваемых листов, см.

Подставляя значения A b t в формулы (206) и (207), получим сле­ дующие формулы для определения поперечного укорочения от /-го прохода посередине толщины свариваемых листов в зависимости от замеров по поверхности:

стороны.

а)

для замеров с одной стороны

 

 

Abet

& i-l +

t2

а0

г

б

 

( fc~i

2С§ ± Л -

С0

С0

 

 

 

 

б) для замеров с двух сторон

 

 

 

AЬ01 = 4г

\

+

&ei~ 1 + f i —1

\

+ о«г + fi

 

 

 

 

 

 

 

^0 /

°0

Значения

поправок

приведены

на рис.

82 для базы измерения

а 0 = 300 мм и С0 = 130 мм.

Глава IV

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩИХ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ КОНСТРУКЦИЙ

§ 24

Изгиб сварных тавровых балок от приварки пояска к стенке

Продольное укорочение сварного соединения пояска со стенкой вызывает укорочение балки по ее продольной центральной оси и изгиб в плоскости, проходящей через ось шва и центральную ось конструкции, параллельную шву (рис. 83).

[*~А

.

А-А

Рис. 83. Деформация тавровой балки от продольного укорочения сварного соединения пояска со стенкой.

0—0 — положение центральной оси.

Параметры деформаций сечения балки определяются по фор­

мулам:

 

 

= |

=

(208)

С = ‘Т

= "77_>

(209)

где ец-т — относительная деформация волокна, совпадающего с про­ дольной центральной осью балки;

С — кривизна, 1/см;

F — площадь поперечного сечения балки, см2;

J — центральный момент инерции площади поперечного се­ чения балки, см4;

I — длина балки, см;

139

z — расстояние от центра тяжести объема

v до главной цен­

тральной оси поперечного сечения, перпендикулярной

плоскости изгиба (рис. 83), см.

I определяются по

Параметры деформаций всей балки при /ш=

формулам *:

 

 

AL — ец. т/ — р ,

(210 )

n

Vz .

(2 1 1 )

Ф = и =

— ;

£ ф/ р I2

Viz

(2 1 2 )

 

~ 8J

 

 

где AL — укорочение балки по оси, проходящей через центр тяжести поперечных сечений, см;

Ф— угол поворота концов балки относительно один другого,

рад;

/— максимальная стрелка прогиба балки, вызываемая свар­ кой продольного шва, см.

П р и м е р .

Определить

изгиб днищевой продольной балки от приварки пояска

к стенке автоматом. Размеры балки даны на рис. 84.

Материал балки — сталь

10ХСНД. Из табл. 1

и 2

 

 

 

 

=

12,5-0-6 см3/кал;

es =

20- Ю'*;

 

 

 

 

су

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%8 =

0,0188 1/см;

V% =

0,109;

т] = 0,85.

Режим сварки: флюс ОСЦ-45; Зэл =

2 мм;

/ св =

300 — 325А ил = 32 — 34 В;

Рсв =

18 — 20 м/ч. Сварка одновременно с двух

сторон.

 

 

 

 

дп =

0,24

3 1 3 .3 3

 

 

 

8000 кал/см.

 

 

 

 

• 36- 0,85- 2 =

Расчет. Определяем параметры жесткости сечения балки (табл. 5).

Принимая Куб = 0,85

в первом приближении,

получим:

для

Q =

Ч*-КХ6Г )=

1,12 Ку =

0,69;

 

 

 

 

 

су

es

 

 

 

 

 

 

 

 

для

X -

^

^

V I = 0,82 Ку =

0,96;

 

 

*

Формулы справедливы,

если длина балки I

больше 4-кратной ее высоты ft,

а поясок и стенка балки не теряют устойчивости.

 

 

140

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ