3.3. Міцність зварного з’єднання і допустима напруга

Міцність зварного з’єднання залежить від якості основного металу, яка обумовлюється його здатністю до зварювання; від досконалості конструкції з’єднання, досконалості технологічного процесу зварювання, від характеру діючого навантаження. Добре зварюються низько- і середньовуглецеві сталі. Високовуглецеві сталі, чавуни, сплави кольорових металів зварюються гірше. Значно знижують міцність швів непровари і підрізи, шлакові і газові включення і т.п. Вплив технологічних дефектів зварювання посилюється при дії змінного та ударного навантаження.

Допустима напруга для зварних швів при статичному навантаженні і визначається у частках від допустимої напруги розтягу для основного металу (див. табл. 3.2, а також таблиці 3.1 [9] , 15.1 [14] , 2 [18]).

Таблиця 3.2

Норми допустимої напруги для зварних швів із низько-, та середньо вуглецевих сталей при статичному навантаженні

Вид технологічного процесу зварювання	Допустима напруга у швах при
	розтяганні []p	стисканні []ст	зрізі []
Автоматичне під флюсом, ручне електродами Э42А і Э50А, контактне стикове	[]p	[]p	0,65[]p
Ручне дугове електродами Э42 і Э50, газове зварювання	0,9[]p	[]p	0,6[]p
Контактне точкове, шовне	-	-	[]p
Примітки: /s – допустима напруга розтягу для матеріалу при статичному навантаженні; запас міцності s = 1.4…1.6.

Допустима напруга при циклічному навантаженні зварних з’єднань і визначається за формулами:

; ,

де γ - коефіцієнт зниження величини допустимої напруги при циклічному навантаженні; коефіцієнт γ визначають за формулою:

(3.11)

де або - коефіцієнт асиметрії циклу напруги; К_еф ефективний коефіцієнт концентрації напруги; верхні знаки беруть для дотичної та нормальної напруги, якщо максимальна за абсолютним значенням напруга є напругою розтягу, а нижні знаки - для напруги стиску; значення коефіцієнта можна вибрати за табл. 3.3.

Таблиця 3.3

Числові значення ефективного коефіцієнта концентрації напруги Кеф при електродуговому зварюванні

Розрахун- ковий елемент	Низько- вуглецева сталь Ст3	Низько- легова- на сталь 15ХСНА	Розрахун- ковий елемент	Низько- вуглецева сталь Ст3	Низько- легова- на сталь 15ХСНА
Деталь в місці пере- ходу до стикового шва Те ж - до лобо- вого шва Те ж - до фланго- вого шва	1,5 2,7 3,5	1,9 3,3 4,5	Стикові шви з пов- ним про- варом кореня Кутові лобові шви Кутові флангові шви	1,2 2,0 3,5	1,4 2,0 4,5