книги из ГПНТБ / Майзель В.С. Сварные конструкции учебник

Сварные соединения, применяемые при осевой нагрузке, мо­ гут быть представлены в виде трех основных групп: соеди­ нения встык, впритык (или таврового) и внахлестку (рис. 2.10). Группа тавровых соединений представлена соединением, осу­ ществленным угловыми швами без разделки кромок, и соедине­ нием, в котором применение двусторонней разделки кромок

паных конструкциях может быть выполнено с применением соединительных уголков, но это соеди­ нение не способно воспринимать осевое растяжение, так как при этом соединительные уголки будут подвержены значительному изгибу, а заклепки будут работать на отрыв головок. Такие ус­ ловия деформации для подобных соединений недопустимы. По­ добные соединения в клепаных конструкциях применяют только для передачи срезывающих усилий. То же относится и к аналогичным соединениям, выполненным контактной сваркой.

Таким образом, для растянутых элементов сварных конструк­ ций характерно применение трех различных групп соединений, тогда как для подобных элементов клепаных конструкций ха­ рактерно применение одной группы нахлестанных соедине­ ний.

Нахлесточные соединения не являются характерными для сварных конструкций. Они повторяют форму соединений клепа­ ных конструкций и находят применение главным образом в кон­ струкциях, воспринимающих статическую нагрузку. Следует от­ метить, что все сказанное не умаляет значения сварных соедине­ ний внахлестку, так как конструкций, в которых преобладает статическая нагрузка, а вибрационная незначительна или совсем отсутствует, очень много. К числу их относятся, например, стро­ пильные фермы, колонны, мачты линий электропередач и др.

Соединение внахлестку по сравнению со стыковым соедине­ нием обладает большими преимуществами по условиям сборки, что имеет весьма большое значение при выполнении монтажных работ. Было бы ошибочным избегать применения этого соедине­ ния в конструкциях, предназначенных для работы под действием статических нагрузок. В конструкциях, воспринимающих дина­ мическую нагрузку, они также находят применение, но лишь для сопряжений второстепенных, слабонагруженных элементов, для которых условия прочности не являются главными (например,

всвязях). В таких случаях применение нахлесточных соедине­ ний может быть оправдано тем, что для их осуществления не требуется соблюдения высокой точности, что значительно упро­ щает работу по заготовке и сборке слабонагруженных элементов конструкций.

Сварное соединение внахлестку находит широкое применение

вконструкциях, выполненных контактной точечной сваркой, ко­ торая характеризуется высокой производительностью и успешно используется при изготовлении тонкостенных элементов.

Большое значение соединение внахлестку имеет также для деталей, изготовляемых из пластмасс, которые являются весьма перспективным материалом.

Широкое распространение этот тип соединения имеет также в случаях применения пайки.

Отмечая большое положительное значение многообразия форм сварных соединений, нельзя забывать и о том, что это много­ образие форм характеризуется также и весьма большим диапазо­ ном значений коэффициента концентраций напряжений. В свар­ ных конструкциях могут быть созданы соединения со значительно меньшей концентрацией напряжений, чем в соединениях кле­ паных конструкций. К таким соединениям относятся соединения встык и втавр. Вместе с тем в сварных конструкциях могут быть соединения с высокой концентрацией напряжений, к числу которых относятся сварные нахлесточные соединения. В качестве примера чрезмерно высокой концентрации напряжений, возмож­ ной для сварных конструкций, можно привести узел легкой фермочки, в котором присоединяемые внахлестку элементы решетки очень близко расположены друг к другу (рис. 2.11). Из-за малой

тами, создаются весьма неблагоприятные условия нагружения, которые характеризуются как высокой концентрацией напряже­ ний, так и крайне неблагоприятной концентрацией деформаций.

Подобный по внешней форме узел клепаной конструкции по условиям работы существенно отличается от сварного узла.

В нем, несмотря на близкое расположение торцовых участ­ ков элементов решетки, усилия, передаваемые ими, не концен­ трируются на таком коротком участке пояса, как это имеет место в сварном узле. Здесь размеры участка, на котором происходит передача усилий, определяются расстоянием ме­ жду заклепками. Это расстоя­ ние значительно больше, чем расстояние между концами швов в сварном узле, и является достаточным для уменьшения опасности появления разруше­ ний в узле клепаной конструк­ ции. В узле сварной конструк­ ции отмеченные неблагоприят­ ные обстоятельства могут в от­ дельных случаях привести к преждевременному разрушеиию. Для уменьшения опасности раз­ рушения сварной конструкции в подобных случаях необходимо

увеличить расстояние между прикрепляемыми к поясу элемен­ тами решетки. Более подробный анализ отмеченных условий будет приведен далее.

Этот пример указывает на то, что простое копирование старых форм, применявшихся в клепаных конструкциях, не может дать для сварных конструкций удовлетворительного результата. Для них требуются новые формы, отвечающие своеобразию условий их работы.

§ 8. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СВАРНЫХ ШВОВ

На чертежах сварных конструкций с целью упрощения при­ меняется система условного изображения и обозначения сварных швов по ГОСТ 2.312—72.

В планах и боковых видах чертежа видимые сварные швы условно изображают сплошными основными линиями, а неви­ димые — штриховыми линиями.

Вспомогательными знаками отмечаются некоторые особые ус­ ловия выполнения швов, к числу которых относятся: выполнение прерывистых швов, швов на монтаже, выполнение швов по зам­ кнутому контуру, дополнительная механическая обработка по­ верхности шва или мест переходов от шва к основному металлу.

Знак монтажного шва, а также знак шва, выполняемого по замкнутому контуру, располагаются на изломе линии выноски. Остальные элементы условного обозначения располагаются в ука­ занной последовательности и отделяются друг от друга знаком дефис (за исключением вспомогательных знаков).

Рекомендуются следующие основные буквенные обозначения видов и методов сварки: Э — электродуговая, Г — газовая, Ш — электрошлаковая, И — в инертных газах, Уз — ультразвуковая, Тр — трением, X — холодная, Дф — диффузионная, К — кон­ тактная, Эл — электронно-лучевая, Л з —'Лазерная, Вз — взры­

Для автоматической и полуавтоматической сварки под флю­ сом дополнительно применяются индексы для обозначения не­ которых технологических особенностей: Аф — автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке, Ам — то же на флюсо­ медной подкладке, Ар — то же с ручной подваркой, Ас — то же на стальной подкладке, Аш — то же с предварительным наложе­ нием подварочного шва, Апк — то же с предварительной подвар­ кой корня шва.

Буквой А без индексов обозначается только автоматическая сварка под флюсом без применения подкладок, подушек и ручной подварки.

Подобное же значение имеют эти индексы и при указании тех­ нологических особенностей полуавтоматической сварки — П, Пф, Пм, Пр, Пс, Ппш, Ппк.

Для контактной сварки применяются следующие обозначения

Ксс — стыковая сопротивлением, Кео — стыковая оплавлением. Дополнительные буквенные обозначения применяются в стан­ дартах (см. табл. 2.1) для указания некоторых технологических

особенностей и по другим методам сварки.

Буквенные обозначения электродуговой сварки Э в связи с ее широким применением, на чертежах не проставляется. Это обо­ значение принято только для нормативно-технических докумен­ тов. То же относится и к обозначению ручной электродуговой сварки РЭ.

Буквенные обозначения способа или вида и метода сварки необходимо проставлять на чертеже только в случае применения нескольких способов или видов сварки. В случаях применения одного способа или вида и метода сварки более целесообразно

Г л а в а III

РАБОТА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ НАГРУЖЕНИЯ

§ 9. МЕТОДИКА СТАНДАРТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Для проверки свойств основного металла и металла шва, сварочных материалов, правильности выбранных способов и ре­ жимов сварки, а также для проверки квалификации сварщиков определяют механические характеристики материала, по кото­ рым производится оценка качества готовой продукции.

Методы определения механических свойств сварного соедине­ ния в целом н его отдельных участков, а также наплавленного металла установлены специальным стандартом (ГОСТ 6996—66).

Образцы для испытаний вырезают из специально изготовлен­ ных контрольных планок со сварными соединениями, а иногда и из проб, вырезанных непосредственно из готовой конструкции.

При испытании металла шва, участков околошовной зоны и наплавленного металла на статическое растяжение определяются следующие характеристики механических свойств: предел тек-у- чести ат; предел прочности (временное сопротивление ) ав; отно­ сительное удлинение после разрыва б5 относительное сужение после разрыва ф.

Форма и размеры образцов, применяемых при испытании, указаны на рис. 3.1 и в табл. 3.1.

Рабочая часть образцов должна полностью состоять из ме­ талла испытуемого участка (наличие металла других участков сварного соединения допускается только в головках образца).

Та б л и ц а 3.1. Размеры (в мм) образцов для испытаний металла на растяжение