23. Типы сварных соединений и швов.

Сварным соединением называют участок конструкции, в котором отдельные её элементы соединены с помощью сварки. Сварное соединение включает: 1) Сварной шов 2) Зону термического влияния 3) Зону основного металла. Сварные соединения могут быть: 1)встык – свариваемые детали приставляются одна к другой встык, и место их соединения проплавляются сварным швом; 2) внахлестку – одна деталь накладывается на другую и приваривается по отдельным граням или по всему контуру соединения; 3) тавровые 4) угловые 5) торцовые 6) комбинированные. Сварные швы с соединениях подразделяются по ряду признаков: 1) по конструкции шва – на стыковые и угловые. 2) по отношению к направлению усилий – если усилие действует вдоль углового шва, он называется фланговым, если поперек, то лобовым;

Стыковые Угловые: 1) Фланговые

2) Лобовые

Комбинированный

3)по назначению – на рабочие (передающие усилия) и конструктивные (связующие);

4) по положению в пространстве при их выполнении – на нижние, вертикальные, потолочные, горизонтальные на вертикальной поверхности, «в лодочку» 5) протяженности – на сплошные и прерывистые 6)по числу слоев, накладываемых при сварке – на однослойные (однопроходные) и многослойные (многопроходные); 7)по месту производства – на заводские и монтажные; 8) по форме шва при сварке с обработанными кромками – на V-образные, Х-образные, К-образные и U-образные.

Геометрическую форму сварочного шва определяют 3 конструктивных размера: а) для стыкового шва h_b – выпуклость, h_п– глубина проплавления, b – ширина шва

б) для углового шва К – катет сварного шва (наименьший из катетов шва)Н – глубина проплавления b – ширина шва

24. Расчет стыковых и угловых сварных швов.

Сварные швы встык рассчитывают по тем же формулам, что и основное сечение, только напряжения сравнивают не с расчетным сопротивлением основного металла R_y, а c расчетными сопротивлениями сварных швов . Причём, при физических методах контроля качества шва, , если при растяжении физический контроль шва отсутствует. При действии осевой силы напряжение в прямом стыковом шве проверяют по формуле

где - расчетное сопротивление стыкового соединения по пределу текучести. - расчетная длина шва. Чтобы сделать стыковой шов равнопрочным основному металлу, длина шва должна быть большего размера, поэтому его можно выполнить косым.

В этом случае напряжения в шве

где - расчетное сопротивление стыкового сварного соединения сдвигу. Угол между направлением продольной силы и косым швом должен быть не более 65.

Расчет угловых сварных швов. Угловые швы выполняются в нахлесточных, угловых и тавровых соединениях, и испытывают сложное напряженное состояние. В нахлесточных соединениях фланговые швы работают в основном на срез, лобовые швы передают усилие достаточно равномерно по ширине, но по толщине шва линии силового потока резко искривляются, возникают напряжения от осевой силы, напряжения от изгиба и среза. Доминирующие напряжения – срезывающие, поэтому угловые швы рассчитывают на срез, называемый условным срезом

Сварные соединения с угловыми швами на действие продольной и поперечной силы рассчитывают по двум сечениям:

по металлу шва

или

по металлу границы сплавления:

или

где – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва; – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления; –расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10мм; - коэффициенты глубины провара, зависят от способа сварки, глубины провара, формы шва. – коэффициенты условий работы шва; – коэффициент условий работы соединения конструкции. Сварные соединения с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, рассчитываются по двум сечениям:

по металлу шва , в частности, для прямоугольного элемента

по металлу границы сплавления:

, В частности, для прямоугольного элемента

где – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва; – момент сопротивления расчетного сечения по металлу границы сплавления; При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной силы и момента, должны быть выполнены условия . Где – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом