Сварные стыковые соединения

Сварные соединения

Общие сведения.

Сварные соединения образуют:

- с расплавлением металла без приложения силы (сварка электродуговая, газовая, электронно-лучевая);

- без расплавления металла и с приложением силы (контактная сварка).

Достоинства:

1.Малая масса. Экономия металла по сравнению с заклепочными соединениями 15 – 20 %; с литыми до 30%

2.Малая стоимость. Примерно в 2 раза ниже, чем литье и покоавка.

3.Экономичность процесса сварки, возможность его автоматизации. Малая трудоемкость сварки, сравнительная дешевизна и простота оборудования.

4.Плотность и герметичность соединения.

5.Возможность получения конструкций очень больших размеров.

Недостатки:

1.Возможность получения скрытых дефектов (трещины, поры, шлаковые включения, непровары).

2.Трудность контроля.Ренгеноскопические и ультрозвуковые методы сложны.

3.Коробление деталей из за неравномерности нагрева в процессе сварки.

4.Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Шов сильный концентратор напряжений.

По конструктивным признакам (по взаимному расположению соединяемых деталей):

1. Стыковые

2. Нахлесточные

3. Тавровые

4. Угловые

В зависимости от типа сварного шва различают сварные соединения:

1.Со стыковыми швами (стыковые, тавровые соединения).

2.С угловыми швами (нахлесточные, тавровые, угловые соединения).

Исходное условие проектирования сварного соединения – обеспечение р авнопрочност и сварного шва и соединяемых элементов.

Сварные швы подразделяют на рабочие и связующие.

Сварные стыковые соединения

В зависимости от толщины деталей δ сварку выполняют односторонним или двухсторонним швами. При толщинах до 15 мм при автоматических способах сварки - сварку выполняют без подготовки кромок, выше 15мм. выполняют специальную подготовку кромок. При ручной сварке без подготовки кромок сваривают листы толщиной до 8мм (шов накладывают с одной стороны при толщине до 3мм, с двух сторон от 3 до 8мм.

В районе сварного шва из за высокой температуры может произойти изменение физических, химических, структурных свойств основного металла (понижение его механических характеристик) – появляется так называемая зона термического влияния. Поэтому разрушение сварного соединения происходит в зоне влияния – вблизи сварного шва.

Расчет стыкового соединения выполняется по размерам сечения деталей в зоне термического влияния. Условие прочности: σ_р = F/(δ b) ≤ [σ]^/_p

Допускаемое напряжение для расчета принимают по механическим характеристикам материала в зоне термического влияния и обозначают [σ]^/_p в отличии от напряжений основного металла [σ]_p.

Стыковое соединение нагруженное изгибающим моментом вычисляют:

σ_{u =} M_изг / W ≤ [σ]^/_p; W = δ b²/6

Стыковое соединение может быть выполнено из листов, полос, труб, уголков, швеллеров и других фасованных деталей.

Дата добавления: 2015-07-08