37. Сварные соединения. Общие сведения и характеристики. Изображения и обозначения на чертежах швов и сварных соединений.

Соединение деталей сваркой широко применяется в технике. При помощи сварки соединяются детали машин, механизмов, металло­конструкций, мостов, гражданских и промышленных зданий и т.п.

Сварное соединение может быть выполнено в основном двумя спосо­бами: сваркой плавлением и сваркой давлением.

Помимо упомянутых способов в современной технике применяются и многие другие способы сварки: электрошлаковая, в защитных газах, ультразвуковая, лазером, индукци­онная и др.

ГОСТ 2.312-72 устанавли­вает условные изображения и обозначения на чертежах швов сварных соединений. Штриховка изображения сечений свариваемых деталей выполняется в разные стороны.

Независимо от способа сварки видимый шов изображается услов­но сплошной основной линией, а невидимый – штриховой линией. От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой.

1. Знак, проставляемый перед размером катета
2. Шов прерывистый с цепным расположением. Угол наклона линии ≈ 60º
3. Шов прерывистый с шахматным расположением
4. Шов по незамкнутой линии. Знак применяют, если расположение шва неясно из чертежа
5. Шов по замкнутой линии. Диаметр знака 3...5 мм
6. Шов выполнить при монтаже изделия, т.е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения

Знаки выполняются сплошными тонкими линиями.

Знаки (за исключением знака 5) должны быть одинаковой высо­ты с цифрами, входящими в обозначение шва.

Совокупность всех конструктивных особенностей стандартного шва обозначается цифрой, которая совместно с буквенным обозначением вида сварного соединения определя­ет буквенно-цифровое обозначение типа шва по соответствующему стандарту,

По способу осуществления механизации технологического процес­са различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку.

Швы сварных соединений могут выполняться усиленными.

37. Расчет на прочность и проектирование сварных соединений при постоянных нагрузках.

Расчет и проектирование сварных соединений (конструкций) сводится к выбору вида соединения, способа сварки, марки элект­рода, рациональному размещению сварных швов, определению сечения и длины швов из условия равнопрочности наплавленного металла и материала соединяемых деталей.

Стыковые швы рассчитывают на прочность по номинальному се­чению соединяемых деталей (без учета утолщения швов) как целые детали. От внешней растягивающей силы F в сечении шва возникают напряжения растяжения

 

где l и S – соответственно длина, шва и толщина соединяемых деталей.

Условие прочностной надежности:

 где  – допус­каемое напряжение при растяжении основного материала.

Нормальные напряжения в шве при совместном действии внешней

силы F и изгибающего момента М

 

где M – момент сопротивления сечения шва (детали) при изгибе.

Лобовые и фланговые (угловые) швы 

Площадь расчетного сечения

 

где L – общая длина (периметр) сварного шва; К_p – расчетный катет шва.

Условие прочности шва по допускаемым напряжениям:

где  – номинальное напряжение среза; – допускаемое на­пряжение в сварном шве при срезе.

В расчетах принимают К_p = (0.9-1.2)·S_min, где S_min – наименьшая толщина свариваемого элемента K_pmin > 3 мм при S > 3 мм.

l ≥ 30 мм; l_a ≥ 30 мм; l_φ ≤ 50K.

Допустимая растягивающая нагрузка

 

Соединение комбинированным (лобовым и фланговым) швом при действии момента в плоскости стыка рассчитывают в упрощенном рас­чете, полагая, что швы работают независимо.

Тавровые соединения, выполненные угловыми швами, рассчиты­вают по формуле

 

с учетом числа швов.

Момент сопротивления продольного сечения шва

 где h – высота листа()