Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация и обозначение сварных швов

Классификация и обозначение сварных швов

Сварной шов — это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением, или сочетания кристаллизации и деформации. Сварные швы могут быть стыковыми и угловыми. Стыковой — это сварной шов стыкового соединения. Угловой — это сварной шов углового, нахлесточного или таврового соединений. Сварные швы подразделяются также по положению в пространстве (в соответствии с существующими стандартами): нижнее — Нив лодочку — Л, полугоризонтальные — Пг, горизонтальные — Г, полувертикальные — Пв, вертикальные — В, полупотолочные — Пп, потолочные — П (рис. 8). По протяженности швы различают сплошные (непрерывные) и прерывистые. Прерывистые швы могут быть цепными или шахматными (рис. 9, а).

Классификация и обозначение сварных швов

Рис. 8. Основные положения сварки и их обозначения: 1 — нижнее; 2 — вертикальное или горизонтальное на вертикальной поверхности; 3 — потолочное

Рис. 10. Классификация сварных швов по форме наружной

Классификация и обозначение сварных швов

Рис. 9. Классификация сварных швов: а — по протяженности; б — по отношению к направлению действующих усилий

По отношению к направлению действующих усилий швы подразделяются на продольные, поперечные, комбинированные и косые (рис. 9, б). По форме наружной поверхности стыковые швы могут быть выполнены нормальными (плоскими), выпуклыми или вогнутыми (рис. 10). Соединения, образованные выпуклыми швами, лучше работают при статических нагрузках. Однако чрезмерный наплыв приводит к лишнему расходу электродного металла и поэтому выпуклые швы неэкономичны. Плоские и вогнутые швы лучше работают при динамических и знакопеременных нагрузках, так как нет резкого перехода от основного металла к сварному шву. В противном случае создается концентрация напряжений, от которых может начаться разрушение сварного соединения.

Классификация и обозначение сварных швов

По условиям работы сварного узла в процессе эксплуатации изделия сварные швы подразделяются на рабочие, которые

непосредственно воспринимают нагрузки, и соединительные (связующие), предназначенные только для скрепления частей или деталей изделия. Связующие швы чаще называют нерабочими швами. При изготовлении ответственных изделий выпуклость на рабочих швах снимают пневматическими бормашинками, специальными фрезами или пламенем аргонодуговой горелки (выглаживание). Основные типы, конструктивные элементы, размеры и условия обозначения швов сварных соединений, выполненных наиболее распространенными способами сварки, регламентированы стандартами. В этих стандартах типы швов сварных соединений определяются видом сварного соединения, формой подготовленных кромок и типом выполненного шва. Независимо от способа сварки условно изображают видимый шов

ЧУ ЧУ ЧУ ЧУ ЧУ ЧУ п

сплошной основной линией, а невидимый — штриховой линией. В стандартах принято буквенно-цифровое условное обозначение швов сварных соединений. Буквенная часть указывает на вид сварного соединения: С — стыковое, У — угловое, Т — тавровое, Н — нахлесточное. Цифры являются порядковым номером типа шва в данном конкретном стандарте. Условные обозначения основных способов сварки следующие: Р — ручная дуговая сварка (штучным электродом); ЭЛ — электронно-лучевая сварка; Ф — дуговая сварка под слоем флюса; ПЛ — плазменная и микроплазменная сварка; УП — сварка в активном газе (или смеси активного и инертного газов, плавящимся электродом); ИП — сварка в инертном газе плавящимся электродом; ИН — сварка в инертном газе неплавящимся электродом; Г — газовая сварка.

Форму разделки кромок и их сборку под сварку характеризуют три основных конструктивных элемента: зазор, притупление кромок и угол скоса кромки (рис. 11). Тип и угол разделки кромок; определяют количество необходимого электродного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. Х-образная разделка кромок, по сравнению с V-образной, позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6—1,7 раза. Кроме того, такая разделка обеспечивает меньшую величину деформаций после сварки. При Х- образной и V-образной разделке кромки притупляют для правильного формирования шва и предотвращения образования прожогов.

Классификация и обозначение сварных швов

Рис. 11. Конструктивные элементы разделки кромок под сварку: а

— угол разделки кромок; в —зазор; с — притупление; р — угол скоса кромок; 1 — без разделки кромок; 2-е разделкой кромок одной детали; ?

— V-образная разделка; 4 — Х-образная разделка; 5 — U-образная разделка

Зазор при сборке под сварку определяется толщиной свариваемых металлов, маркой материала, способом сварки, формой подготовки кромок и др. Например, минимальную величину зазора назначают при сварке без присадочного металла небольших толщин (до 2 мм) или при дуговой сварке неплавящимся электродом алюминиевых сплавов. При сварке плавящимся электродом зазор обычно составляет 0—5 мм, увеличение зазора способствует более глубокому противлению металла.

Читайте так же:
Станина токарного станка по дереву своими руками

Шов сварного соединения характеризуется основными конструктивными элементами в соответствии со существующими стандартами (рис. 12).

Классификация и обозначение сварных швов

Рис. 12. Основные геометрические параметры сварных швов: е — ширина; q — выпуклость; h — глубина провара; b — зазор; k — катет; S — толщина детали

Типы сварных соединений и классификация сварных швов

Основные типы сварных соединений. Сварным соединением называется неразъемное соединение деталей, выполненное сваркой. В металлических конструкциях встречаются следующие основные типы сварных соединений:

  • стыковые;
  • нахлесточные;
  • тавровые;
  • угловые;
  • торцовые.

Стыковое соединение — это сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями.

Нахлесточное — сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.

Тавровое — сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента.

Угловое — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев.

Торцовое — сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу.

Классификация и обозначение сварных швов. Сварной шов — это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации. Сварные швы могут быть стыковыми и угловыми.

Стыковой — это сварной шов стыкового соединения. Угловой — это сварной шов углового, нахлесточного или таврового соединений (ГОСТ 2601—84).

Сварные швы подразделяются также по положению в пространстве (ГОСТ 11969—79):

  • нижнее — в лодочку — Л;
  • полугоризонтальные — Пг;
  • горизонтальные — Г;
  • полувертикальные — Пв;
  • вертикальные — В;
  • полупотолочные — Пп;
  • потолочные — П.

По протяженности швы различают сплошные и прерывистые. Прерывистые швы могут быть цепными или шахматными. По отношению к направлению действующих усилий швы подразделяются на:

  • продольные;
  • поперечные;
  • комбинированные;
  • косые.

По форме наружной поверхности стыковые швы могут быть выполнены нормальными (плоскими), выпуклыми или вогнутыми. Соединения, образованные выпуклыми швами лучше работают при статических нагрузках. Однако чрезмерный наплыв приводит к лишнему расходу электродного металла и поэтому выпуклые швы неэкономичны. Плоские и вогнутые швы лучше работают при динамических и знакопеременных нагрузках, так как нет резкого перехода от основного металла к сварному шву. В противном случае создается концентрация напряжений, от которых может начаться разрушение сварного соединения.

По условиям работы сварного узла в процессе эксплуатации изделия сварные швы подразделяются на рабочие, которые непосредственно воспринимают нагрузки, и соединительные (связующие), предназначенные только для скрепления частей или деталей изделия. Связующие швы чаще называют нерабочими швами. При изготовлении ответственных изделий выпуклость на рабочих швах снимают электрическими шлифмашинками, специальными фрезами или пламенем аргонодуговой горелки (выглаживание).

Основные типы, конструктивные элементы, размеры и условия обозначения швов сварных соединений для ручной электродуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей, регламентированы ГОСТ 5264—80.

Конструктивные элементы сварных соединений. Форму разделки кромок и их сборку под сварку характеризуют три основные конструктивные элемента: зазор, притупление кромок, и угол скоса кромки.

Тип и угол разделки кромок определяют количество необходимого электродного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. X-образная разделка кромок, по сравнению с V-образной, позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6—1,7 раза. Кроме того, такая разделка обеспечивает меньшую величину деформаций после сварки. При X-образной и V-образной разделке, кромки притупляют для правильного формирования шва и предотвращения образования прожогов.

Зазор при сборке под сварку определяется толщиной свариваемых металлов, маркой материала, способом сварки, формой подготовки кромок и т. п. Например, минимальную величину зазора назначают при сварке без присадочного металла небольших толщин (до 2 мм) или при дуговой сварке неплавящимся электродом алюминиевых сплавов. При сварке плавящимся электродом зазор обычно составляет 0—5 мм, увеличение зазора способствует более глубокому проплавлению металла.

Шов сварного соединения характеризуется основными конструктивными элементами в соответствии с ГОСТ 2601—84: шириной; выпуклостью; глубиной проплавления (для стыкового шва) и катетом для углового шва; толщиной детали.

Читайте так же:
Подключение мотора на 380 вольт

Основные элементы сварного шва показаны на рис. 1.

Основные элементы сварного шва

Рис. 1. Основные элементы сварного шва: а — угловой шов; б — стыковой шов

Технологическая прочность сварного шва. Термин «Технологическая прочность» применяется для характеристики прочности конструкции в процессе ее изготовления. В сварных конструкциях технологическая прочность лимитируется в основном прочностью сварных швов. Это один из важных показателей свариваемости стали.

Технологическая прочность оценивается образованием горячих и холодных трещин.

Горячие трещины — это хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и зоны термического влияния. Возникают в твердо-жидком состоянии на завершающей стадии первичной кристаллизации, а так же в твердом состоянии при высоких температурах на этапе преимущественного развития межзернистой деформации.

Наличие температурно-временного интервала хрупкости является первой причиной образования горячих трещин. Температурно-временной интервал обуславливается образованием жидких и полужидких прослоек, нарушающих металлическую сплошность сварного шва. Эти прослойки образуются при наличии легкоплавких, сернистых соединений (сульфидов) FeS с температурой плавления 1189 °C и NiS с температурой плавления 810 °C. В пиковый момент развития сварочных напряжений по этим жидким прослойкам происходит сдвиг металла, перерастающего в хрупкие трещины.

Вторая причина образования горячих трещин — высокотемпературные деформации. Они развиваются вследствие затрудненной усадки металла шва, формоизменения свариваемых заготовок, а так же при релаксации сварочных напряжений в неравновесных условиях сварки и при послесварочной термообработки, структурной и механической концентрации деформации.

Холодные трещины. Холодными считают такие трещины, которые образуются в процессе охлаждения после сварки при температуре 150 °C или в течении нескольких последующих суток. Они имеют блестящий кристаллический излом без следов высокотемпературного окисления.

Основные факторы, обуславливающие появление холодных трещин:

  • образование структур закалки (мартенсита и бейнита) приводит к появлению дополнительных напряжений, обусловленных объемным эффектом;
  • воздействие сварочных растягивающих напряжений;
  • концентрация диффузионного водорода.

Водород легко перемещается в незакаленных структурах. В мартенсите диффузионная способность водорода снижается, он скапливается в микропустотах мартенсита, переходит в молекулярную форму и постепенно развивает высокое давление, способствующее образованию холодных трещин. Кроме того, водород, адсорбированный на поверхности металла и в микропустотах, вызывает охрупчивание металла.

Свариваемость — свойство металла и сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Сложность понятия о свариваемости материалов объясняется тем, что при оценке свариваемости должна учитываться взаимосвязь сварочных материалов, металлов и конструкции изделия с технологий сварки.

Показателей свариваемости много. Показателем свариваемости легированных сталей, предназначенных например, для изготовления химической аппаратуры, является возможность получить сварочное соединение, обеспечивающее специальные свойства — коррозионную стойкость, прочность при высоких или низких температурах.

При сварке разнородных металлов показателем свариваемости является возможность образования в соединении межатомных связей. Однородные металлы соединяются сваркой без затруднений, тогда как некоторые пары из разнородных металлов совершенно не образуют в соединении межатомных связей, например, не сваривается медь со свинцом, или титан с углеродистой сталью.

Важным показателем свариваемости металлов является отсутствие в сварных соединениях закаленных участков, трещин и других дефектов, отрицательно влияющих на работу сварного соединения.

ТЕСТ Виды сварных швов

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

бюджетное образовательное учреждение Омской области

начального профессионального образования

«Профессиональное училище № 65».

Виды сварных швов

МДК 02.0 1 . Оборудование, техника и технология электросварки

ПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2013

Виды сварных швов.

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

Сварным швом называется:

а) участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла;

б) участок сварного соединения, образовавшийся в результате пластической деформации присадочного металла;

в) участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного клея.

Стыковым швом называется:

а) сварной шов таврового соединения;

б) сварной шов стыкового соединения;

Читайте так же:
Обозначение сухого контакта на схеме

в) сварной шов торцевого соединения.

Угловым швом называется:

а) сварной шов стыкового соединения;

б) сварной шов таврового соединения;

в) сварной шов углового, таврового, нахлесточного соединений.

Непрерывным швом называется:

а) сварной шов с равномерными промежутками по длине;

б) сварной шов без промежутков по длине;

в) сварной шов с неравномерными промежутками по длине

5. Прерывистым швом называется:

а) сварной шов с равномерными промежутками по дайне,

б) сварной шов с промежутками по длине;

в) сварной шов без промежутков по длине.

Какой шов называется шахматным прерывистым швом?

а) Односторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне расположены против сваренных участков шва с другой стороны.

б) Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.

в) Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне стенки расположены против сваренных участков шва с другой стороны.

Что называется валиком?

а) Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход.

б) Металл сварного шва, наплавленный за один проход.

в) Металл сварного шва, переплавленный за два прохода.

Какой шов называется многослойным?

а) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в один слой.

б) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в два слоя.

в) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в три слоя.

Что называется корнем шва?

а) Часть сварного шва, расположенная на его лицевой поверхности.

б) Часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности.

в) Часть сварного шва, расположенная в последнем выполненном слое.

10. Что называется прихваткой?

а) Короткий сварной шов для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.

б) Короткий сварной шов, выполненный в процессе сварки деталей.

в) Сварной шов большой протяженности для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично» 9-10 правильных ответов или 90-100% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо» 7-8 правильных ответов или 70-89% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно» 5-6 правильных ответов или 50-69% из 10 предложенных вопросов;

Оценка неудовлетворительно» 0-4 правильных ответов или 0-49% из 10 предложенных вопросов.

Список использованной литературы

Галушкина В.Н. Технология производства сварных конструкций: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2012;

Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010;

Маслов В.И. Сварочные работы6 Учеб. для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2009;

Овчинников В.В. Оборудование, техника и технология сварки и резки металлов: учебник – М.: КНОРУС, 2010;

Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. пособие для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2006;

Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2010.

  • подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
  • по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

  • Сейчас обучается 937 человек из 81 региона

Курс профессиональной переподготовки

Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации

  • Сейчас обучается 512 человек из 72 регионов

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы преподавания технологии в условиях реализации ФГОС

  • Курс добавлен 29.09.2021
  • Сейчас обучается 77 человек из 42 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

  • ЗП до 91 000 руб.
  • Гибкий график
  • Удаленная работа
  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

ТЕСТ Виды сварных швов

Тестирование в педагогике выполняет три основные взаимосвязанные функции: диагностическую , обучающую и воспитательную :

· Диагностическая функция заключается в выявлении уровня знаний, умений, навыков учащегося. Это основная и самая очевидная функция тестирования. По объективности, широте и скорости диагностирования, тестирование превосходит все остальные формы педагогического контроля.

· Обучающая функция тестирования состоит в мотивировании учащегося к активизации работы по усвоению учебного материала. Для усиления обучающей функции тестирования могут быть использованы дополнительные меры стимулирования студентов, такие как: раздача преподавателем примерного перечня вопросов для самостоятельной подготовки, наличие в самом тесте наводящих вопросов и подсказок, совместный разбор результатов теста.

Читайте так же:
Регулировочная и предохранительная арматура

· Воспитательная функция проявляется в периодичности и неизбежности тестового контроля. Это дисциплинирует, организует и направляет деятельность учащихся, помогает выявить и устранить пробелы в знаниях, формирует стремление развить свои способности .

Как рассчитать прочность сварного шва

Расчет сварного шва

Швы и соединения

В производстве металлоконструкций самым надежным методом соединения между собой отдельных деталей является сварка. Прочность сцепления при этом обеспечивается межмолекулярным взаимодействием, возникающим под влиянием высокой температуры. Чтобы стыки (дорожки, швы) готового изделия получились качественными, перед началом работы должны быть правильно выполнены расчеты сварного шва. Точные вычисления нужны для выбора основных и расходных материалов, для понимания того, насколько надежной и монолитной будет конструкция.

Прочность сварного шва

Какие параметры используются в расчете

В расчете на прочность сварных соединений необходим целый ряд показателей.

При этом учитывают следующие основные параметры:

  • Ry – сопротивление материала изделия с учетом предела текучести; это постоянная величина для каждого металла;
  • Ru – сопротивление материала в соответствии с временным сопротивлением; стандартный табличный показатель;
  • Rwy – сопротивление с учетом предела текучести;
  • N – предельно допустимая нагрузка, которую может выдержать сцепление;
  • t – минимальная толщина соединяемых деталей;
  • lw – максимальная длина сварного стыка, при вычислении ее уменьшают на 2t;
  • gс – коэффициент условий, которые преобладают на рабочем месте; стандартизированный параметр, присутствует в общепринятых таблицах, в частности, в методичках для сварщиков.

Процесс растяжения и сжатия металла вычисляют по формуле:

Screenshot_3.jpg.

Если при изготовлении изделия свариваются детали из разных металлов, то в формулах используются Ry и Ru для материала с наименьшей прочностью. Аналогично поступают при включении параметров в расчете шва на срез.

Параметры

Кроме названных числовых показателей на надежность соединения влияют:

  • качество материала изделия;
  • правильно подобранные расходные материалы (присадки, электроды);
  • режим сварки, в т. ч. полярность и сила тока;
  • тщательность обработки заготовок – на кромке стыков не должно быть никаких деформаций и посторонних вкраплений;
  • соответствие сварного аппарата требуемой технологии сварки и мощности.

Такие характеристики обязательно берутся во внимание, от каждой из них зависит точность расчета качества сцепления.

Коэффициент прочности шва

Это показатель φ, являющийся отношением между собой прочностей сварной дорожки и основного материала. Его значение нормировано и определяется способом сварки и конструкцией стыка. Он принимается на основании Правил Госгортехнадзора и отражается в приложениях ГОСТов Р52857.1-2007, 14249-89 и 34233.1-2017.

Таблица 1. Коэффициенты прочности сварочных швов

Тип сварного соединенияЗначение φ
Контролируемый участок от общей протяженности шва:
100%10-50 %
Стыковое одностороннее, выполненное ручной сваркой0,90,65
Тавровое, с конструктивно предусмотренным зазором между деталями0,80,65
Встык одностороннее, производимое с подкладкой из флюса или керамики, автоматической или полуавтоматической сваркой0,90,8
Втавр или встык со сплошным двусторонним проваром, выполняемый автоматикой или полуавтоматикой1,00,9
Стыковое с подвариванием корня шва или тавровый со сплошным проваром с 2 сторон, выполненные ручной сваркой1,00,9
Одностороннее встык, во время сварки имеет со стороны корня шва металлическую подкладку, прилегающую к основному материалу по всей длине шва0,90,8

Коэффициент прочности для дорожек, паянных мягкими и твердыми припоями с использованием аппаратов из цветных металлов, составляет 0,7 для композиционной пайки, 1 – для однородной.

Используемые формулы

Есть много формул, по которым производят расчеты для создания качественных сварных дорожек. В них используются показатели, определяемые не только типом шва, но и видом и толщиной основного материала, площадью и расположением стыкуемых деталей, предельными нагрузками, эксплуатационной температурой изделия и др. Уравнения для отдельных разновидностей сварных швов различаются.

Используемые формулы

Расчет прочности швов на выпуклых поверхностях

В производстве сосудов – труб различных емкостей – применяются стыковые сварные соединения. Сюда относятся швы на выпуклых днищах (меридиональные и хордовые) и на обечайках (продольные). Принятые стандарты и методы расчета на прочность таких изделий отражены в ГОСТ 34233.11-2017. Расчет сварного соединения выпуклой поверхности зависит от ряда показателей – марки и толщины стали, из которой изготавливается сосуд, внутреннего и внешнего давления на стенки, типа нагрузки и т. д.

Читайте так же:
Рукоятки для ножей своими руками фото

Уравнение расчета допускаемого напряжения (измеряется в МПа) на примере цилиндрической обечайки для сосуда, работающего при однократных статических нагрузках и выполненного из низколегированной или углеродистой стали:

Screenshot_12.jpg

Данная формула применима только для сосудов из пластичных материалов в условиях использования металлов.

Зависимость от типа сварочного шва

Существует несколько вариантов сцепления металлических элементов в единую конструкцию. По расположению соединяемых деталей различают следующие виды сварных швов:

  1. Стыковой – наиболее рациональный, т. к. концентрация напряжения в шве при таком методе минимальна. Свариваются торцы деталей, в результате одна часть изделия продолжает другую.
  2. Угловой – соединяемые элементы располагаются перпендикулярно друг другу. Прочность здесь во многом зависит от верно рассчитанного предельного усилия.
  3. Тавровый – похож на угловой с той лишь разницей, что детали свариваются торцами. Такая дорожка прочная, экономичная и простая в выполнении.
  4. Нахлесточный – края сцепляемых деталей несколько находят друг на друга. Такой тип позволяет укрепить соединение и применяется там, где нужно сварить металл толщиной не более 5 мм.

Для каждого из названных типов расчет производится по индивидуальной формуле.

Прежде чем начинать вычисление прочности будущего сцепления, нужно рассчитать площадь его поперечного сечения. Для этого длину сварного соединения умножают на его толщину.

Соединение листов внахлест

Для расчета напряжения среза используют формулу:

Screenshot_2.jpg,

  • P – нагрузка на шов, Н;
  • [τ]’ср – допускаемое напряжение на срез, Па;
  • 0,7k – толщина шва в наиболее опасном сечении, см;
  • l – длина сварной дорожки, мм.

Из выражения понятно, что полученное напряжение на срез должно получиться меньше максимально допустимого.

Значение нагрузки P таково:

Screenshot_4.jpg.

При расчете учитывают минимальную площадь сечения сварной дорожки в поперечнике. Это связано с тем, что сварочные материалы по прочности могут превышать основной металл.

Угловые конструкции

Такие соединения рассчитываются на основании их поперечного сечения, причем наименьшего, т. е. в наиболее опасном месте дорожки. Показатель устойчивости простого углового шва на изгиб, когда он нагружен лишь моментом M, вычисляется так:

Screenshot_5.jpg,

  • Wc – момент сопротивления опасного сечения дорожки (шва);
  • M – изгибающий момент.

Угловые конструкции

А напряжение простого углового соединения на срез запишется таким образом:

Screenshot_1.jpg,

  • M – нагружающий момент на срез;
  • Fc = 0,7kl – площадь сечения дорожки в опасном месте, мм²;
  • P – допустимая нагрузка на дорожку.

При расчете угловых сварных швов на срез применяется общепринятое выражение:

Screenshot_6.jpg,

  • N – максимальная нагрузка, давящая на линию сцепления;
  • с – коэффициент условий рабочей среды, значение указано в стандартизированных таблицах;
  • ßf, ßz – постоянные величины, не зависящие от марки металла, ßz = 1, ßf = 0,7;
  • Rwf – сопротивление срезу, табличная величина для разных материалов;
  • Rwz – сопротивление на линии стыка; стандартные, постоянные табличные величины;
  • kf – толщина дорожки, измеряется по линии сплавления;
  • Ywf – для стыка материала с сопротивлением 4200 кгс/см² составляет 0,85;
  • Ywz – 0,85 для всех марок стали;
  • lw – общая длина стыка, уменьшенная на 10 мм.

В определении длины сварочного сцепления на отрыв обязательно учитывают силу, направленную к центру тяжести. При этом площадь сечения выбирают в самом опасном месте дорожки, т. е. наименьшую.

Тавровые швы

Условие прочности сцепления втавр, выполненного встык и работающего на растяжение Р и момент M, выглядит так:

Screenshot_6.jpg.

Формула для такого же, но не стыкового, а углового шва:

Screenshot_7.jpg.

Тавровые швы

Если тавровое соединение будет нагружено изгибом и крутящим моментом, то применяется уравнение:

Screenshot_8.jpg.

Крутящая и изгибающая сила соответственно определяются следующими формулами:

Screenshot_9.jpg

Screenshot_10.jpg.

Сварка на стыке

Расчет шва встык, который будет работать на сжатие либо на растяжение, выполняется по уравнению:

Screenshot_2.jpg,

  • l – длина сварочной дорожки, мм;
  • P – нагрузка, действующая на стык, Н;
  • s – толщина соединяемых деталей, мм;
  • [σ]’ р1сж1 – допускаемое для сцепления напряжение на растяжение либо сжатие, Па.

Допустимая действующая нагрузка P составит:

Screenshot_3.jpg.

Стыковое сцепление, работающее на изгиб, рассчитывается по формуле:

Screenshot_4.jpg,

  • М – это изгибающий момент, Н/мм;
  • Wc – момент сопротивления расчетного сечения.

Если напряжение шва возникает и от изгиба М, и от сжатия либо растяжения Р, то оно определяется уравнением:

Screenshot_5.jpg.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector