Сварные соединения. 1. Основные типы сварных соединений и их конструктивные особенности

План лекции:

1. Основные типы сварных соединений и их конструктивные особенности.

2. Расчеты на прочность различных типов сварных соединений при различных нагрузках.

1. Сварные соединения – это неразъемные соединения, основанные на использовании сил молекулярного соединения и получаемые путем местного нагрева соединяемых деталей.

Сварка осуществляется:

· Нагревом до расплавленного состояния материалов деталей (электродуговая сварка, электрошлаковая и т.д.);

· Нагревом до тестообразного состояния, но с применением механического усилия (контактная сварка и т.д.).

Сварные соединения наиболее совершенны из всех видов неразъемных соединений, так как лучше других приближают составные детали к целым. Прочность сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов пластмасс.

Сварные соединения по взаимному расположению деталей классифицируются как:

· Соединения встык. Соединяемые элементы являются продолжением один другого. Сварку производят по торцам стыковыми швами. (рис.1)

· Соединения внахлестку. Боковые поверхности соединяемых деталей частично перекрывают друг друга. Сварку выполняют с помощью угловых швов. (рис.4)

· Соединения в тавр или тавровые. Соединяемые элементы перпендикулярны (реже наклонны) один к другому. Один элемент торцом приваривается к боковой поверхности другого. Сварку выполняют как стыковыми, так и условными швами. (рис. 2)

Применение соединений к целым деталям, постоянно расширяется за счет соединений с угловыми швами. Их следует применять везде, где допускает конструкция изделия.

2. Практикой установлено, что при качественном выполнении электродугового стыкового шва разрушение соединения происходит обычно в зоне термического влияния шва, т.е. в примыкающем к нему участке стали, где из – за нагрева ухудшились ее механические свойства. В связи с этим расчет на прочность соединений со стыковыми швами ведется по размерам сечений деталей.

или

Рис. 1

Для соединений в тавр со стыковыми швами:

Рис. 2

,

здесь: - допускаемое напряжение для сварных деталей; J=0.91 – коэффициент прочности сварного соединения; - допускаемое напряжение растяжения деталей; - предел его текучести; S=1,41,6 – коэффициент прочности материала детали.

При необходимости увеличивать прочность соединения встык можно изменить косой шов.

Рис. 3

В этом случае расчеты ведут по формуле, при .

Соединения с электродуговыми угловыми сварными швами обычно разрушиваются непосредственно по этим швам. В связи с этим угловые швы рассчитывают на срез по наименьшей площади сечения, расположенного в плоскости биссектрисы прямого угла поперечного сечения шва.

Угловые сварки шва различают:

· По форме поперечного сечения на нормальные, выпуклые и вогнутые;

· По расположению относительно деталей на фланговые (вдоль деталей) и поперечные (поперек детали).

Они рассчитываются на прочность по срезу в соединениях внахлестку с фланговыми швами:

Рис. 4

В соединениях внахлестку с поперечными швами:

Рис. 5

В соединениях внахлестку с комбинированным швом:

Рис. 6

Во всех случаях при действии F и T: .

В тавровом соединении с угловыми швами:

Везде: .

Дата добавления: 2014-01-20