Соединение встык

И расчет их на прочность

Конструкция сварных соединений

Это соединение во многих случаях является наиболее простым и надежным. В зависимости от толщины соединяемых элементов его выполняют по одному из вариантов, изображенных на рис. 3.7.

При малых толщинах обработка кромок не обязательна, а при средних и больших толщинах она необходима по условиям образования шва на всей толщине деталей. Автоматическая сварка под флюсом позволяет увеличить предельные толщины листов, свариваемых без обработки кромок, примерно в два раза, а угол скоса кромок уменьшить до 30 – 35⁰ (на рис.3.7 показаны швы, выполняемые при ручной сварке).

Сваривать встык можно не только листы или полосы, но также трубы, уголки, швеллеры и другие фасонные профили. Во всех случаях составная деталь получается близкой к цельной. Соединения встык могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором

Рис.3.7

в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных сталей. Для таких соединений рекомендуют термообработку и наклеп после сварки.

Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности сварного соединения встык принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряжений. Например, при расчете полосы, сваренной встык (см. рис.3.7): на растяжение

s = P / F = P/(bs) £[s’];

на изгиб

s = M / W_и = 6M/bs² £ [s’], (3.1)

где b и s – ширина и толщина полосы, [s’] - допускаемое напряжение для сварных соединений (см. табл. 3.1)

Рис.3.8

Отношение [s’] к допускаемому напряжению для основного металла [s’]Р является коэффициентом прочности сварного соединения встык j = [s’] / [s]Р (3.2)

Величина j колеблется в пределах от 0,9 до 1,0, т.е. соединение встык почти равнопрочно с соединенными деталям. В тех случаях, когда требуется повысить прочность соединения, применяют косые швы (рис. 3.8)

Расчет косого шва выполняют по формуле (3.1), в которой принимают [s’] = [s]_Р.

Дата добавления: 2014-01-20