Что такое фланговый сварной шов

Детали машин

Сварные швы

Типы сварных швов и их характеристика

По конструктивным признакам (по взаимному расположению соединяемых элементов) сварные соединения разделяют на:

На рисунке 1 приведены примеры перечисленных выше типов сварных швов.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

В зависимости от типа сварного шва различают сварные соединения:

Сварные швы разделяют на рабочие и связующие. На прочность рассчитывают только рабочие швы, которые непосредственно передают рабочую нагрузку между соединяемыми элементами.
Связующие швы испытывают напряжения только от совместной деформации с основным металлом. Они мало нагружены и на прочность их не рассчитывают.

Сварные стыковые соединения

Стыковым соединением называется сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями и размещенных на одной поверхности или в одной плоскости.

Стыковые соединения являются наиболее простыми и надежными из всех сварных соединений. Их рекомендуют в конструкциях, подверженных воздействию переменных напряжений.
Встык можно сваривать листы, полосы, трубы, швеллеры, уголки и другие фасонные профили.
Если стыковое соединение образуют два металлических листа, то их сближают до соприкосновения по торцам и сваривают.

Выступ стыкового шва над основным металлом является концентратором напряжений. Поэтому в ответственных соединениях его удаляют механическим способом.

При автоматической сварке в зависимости от толщины δ деталей сварку выполняют односторонним (рис. 1, б, в, г) или двусторонним (рис. 1,а) швами.
При толщинах δ до 15мм сварку выполняют без специальной подготовки кромок. При большей толщине листов предварительно выполняют специальную подготовку кромок.

Расчет стыкового соединения выполняют по размерам сечения детали в зоне термического влияния.
Условие прочности при нагружении растягивающей силой F соединения в виде полосы:

Как уже указывалось выше, стыковое соединение может быть выполнено не только из листов или полос, но и из труб, уголков, швеллеров и других фасонных профилей. Во всех случаях сварная конструкция получается близкой к целой.

Сварные нахлёсточные соединения

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

В швах длиной менее 30 мм не успевает установиться тепловой режим и получается некачественный шов. А при длинных швах существует высокая неравномерность в распределении напряжений.

Условие прочности флангового шва (рис. 2) :

τ = F/(a×2l) ≤ [τ]’ (здесь 2 – число швов)

Применяют также комбинированные швы, состоящие из фланговых и лобовых.
Для простоты считают, что сила F растяжения нагружает швы равномерно:

где: L – периметр комбинированного шва : L = 2l +b

Сварные угловые соединения

Иногда при сварке применяют угловое соединение со стальной подкладкой, которая обеспечивает надежный провар элементов по всему сечению. При толщине металла 8. 100 мм применяют двустороннюю разделку примыкающего элемента под углом примерно 45°.

Расчеты угловых сварных соединений на прочность проводятся редко, поскольку в силовых конструкциях их почти не применяют. Способы расчета такого соединения на прочность аналогичны способам расчетов для таврового соединения и зависит от типа шва.
Подробнее методика таких расчетов изложена ниже.

Сварные тавровые соединения

Метод расчета углового и таврового соединения зависит от типа шва.

Швы с глубоким проплавлением прочнее основного металла. При нагружении соединения силой F разрушение происходит по сечению детали в зоне термического влияния. Расчет проводят по нормальным напряжениям растяжения σр :

Учет сварки проявляется в том, что принимают допускаемые напряжения для сварного шва, хотя расчет проводят по основному металлу.

Угловой шов менее прочен, чем основной металл. Поверхность разрушения расположена в биссектральной плоскости шва, как в лобовых и фланговых швах нахлесточных соединений.

Если соединение нагружено сжимающей силой, то часть силы передает основной металл и допускаемые напряжения можно повысить примерно на 60 %.

Характерные виды брака в сварных швах и соединениях

На рисунке 4 представлены наиболее часто встречающиеся виды брака при сварке изделий, которые могут значительно снизить прочность шва и конструкции в целом.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Сравнительная характеристика сварных швов

Нахлесточные соединения наиболее просты в работе, так как не нуждаются в предварительной разделке кромок, и подготовка их к сварке проще, чем стыковых и угловых соединений. Вследствие этого, а также из-за конструктивной формы некоторых сооружений они получили распространение для соединения элементов небольшой толщины, но допускаются для элементов толщиной до 60 мм.
Недостатком нахлесточных соединений является их неэкономичность, вызванная перерасходом основного и наплавленного металла. Кроме того, из-за смещения линии действия усилий при переходе с одной детали на другую и возникновения концентрации напряжений снижается несущая способность таких соединений.

Кроме перечисленных сварных соединений и швов при ручной дуговой сварке применяют соединения под острыми и тупыми углами по ГОСТ 11534-75, но они встречаются значительно реже.
Для сварки в защитном газе, сварки алюминия, меди, других цветных металлов и их сплавов применяют сварные соединения и швы, предусмотренные отдельными стандартами. Например, форма подготовки кромок и швов конструкций трубопроводов предусмотрена ГОСТ 16037-80, в котором определены основные размеры швов для различных видов сварки.

Источник

Виды сварных швов

Работа сварщика подразумевает необходимость разбираться в чертежах и конструкциях. Именно на чертеже указываются места, где должен быть сварочный шов, какого вида и его классификация.

Следовательно, сварщик должен уметь не только разбираться в чертежах, но и знать, какие виды сварных швов бывают. В данной статье будут рассмотрены основные типы сварных соединений, их отличия, а также техника наложения.

Сварочное соединение — что это такое?

Сварочным соединением считается такое соединение, которое было получено путем сплавления металлов. Для сварки применяется проволока или электроды, которые образуют присадочный металл, смешиваемый с основным металлом.

Для разных видов сварки применяются свои расходные материалы, а именно:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Однако в независимости от типа сварки и источника сварочной дуги, существуют одни и те же виды сварных соединений.

Виды сварочных швов

Согласно ГОСТ 5264-80 существуют следующие виды сварочных швов:

Стыковые швы — на чертежах обозначаются буквой «С». При сваривании стыковых швов, делают провар с одной, либо двух сторон, смотря какое по прочности нужно получить соединение.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Угловые швы — на чертеже обозначаются буквой «У». При сварке угловых швов чаще всего свариванию подвергается внутренний угол. Однако для получения большей прочности может провариваться и наружный угол.

Тавровые швы — на схемах и чертежах обозначаются буквой «Т». Сварка тавровых соединений может осуществляться как с одной стороны, так и с двух (двухстороннее соединение).

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Нахлёсточные швы — имеют условное обозначение на схемах в виде буквы «Н». При сварке нахлёсточного шва, металлы накладываются друг на друга, а затем привариваются с торцевой стороны и плоской поверхностью.

Пространственное положение сварных швов

Вышеперечисленные виды сварных швов можно осуществлять в различных пространственных положениях.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Всего существует четыре положения:

Нижнее положение — сварка происходит на полу в горизонтальном положении. Самое удобное с точки зрения сварки положение: металл не стремится вниз, как при вертикальном положении, шлак удобно выдувать из сварочной ванны путем изменения угла наклона электрода.

Сварка в нижнем положении самая легкая из всех пространственных положений. Именно по этой причине её и рекомендуется освоить начинающему сварщику в первую очередь.

Нижнее положение «в лодочку» — это пространственное положение в сварке используется преимущественно для создания тавровых и угловых соединений. Свариваемые металлы располагаются, таким образом, чтобы металлы сплавлялись по обеим стенкам будущего соединения.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Вертикальное положение — выполняется снизу вверх на вертикальных участках конструкции.

Потолочное положение — осуществляется перпендикулярно горизонтальному положению в сварке. Одно из самых сложных пространственных положений, которое требует от сварщика определённого опыта.

Источник

Виды сварных соединений и швов

Нередко причиной брака у начинающих сварщиков становится неправильно выбранные сварные соединения. Что неудивительно, так как со дня проведения первой сварки было разработано больше сотни разновидностей. В них несложно разобраться, поскольку сварные швы и соединения объединены в несколько групп по технике выполнения, положению деталей и другим признакам.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Что такое сварочное соединение

Новички ошибочно полагают, что понятия сварной шов и соединение равноценны. На самом деле шов ― это место стыковки двух заготовок расплавленным металлом с последующим охлаждением. Сварное соединение ― это три участка, которые подверглись действию высокой температуры. К ним относят:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Важно не путать два абсолютно разных понятия — сварочный шов и сварное соединение!

Сварочный шов ― это место стыковки двух заготовок расплавленным металлом с последующим охлаждением. Сварное соединение ― это три участка, которые подверглись действию высокой температуры.

Виды сварных соединений

В зависимости от того как расположены заготовки между собой к основным видам сварочных соединений относят:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Стыковые

Самые простые по выполнению швы даже для начинающих сварщиков. Ими соединяют заготовки, примыкающие друг к другу торцами, размещенные в одной плоскости или на ровной поверхности. При сварке деталей с разной толщиной допускается смещение поверхностей. Стыковым способом сваривают конструкции из листового проката, резервуары, трубы. Сравнительно с другими сварными соединениями сокращаются сроки выполнения работы и расход материалов, но нужно тщательно подготавливать кромки.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Угловые

Это сварные соединения двух металлических деталей под любым углом. Если заготовки разной толщины, толстостенную размещают снизу, чтобы на тонкой не появились прожиги и подрезы, сварочную ванну создают за счет плавления металла толстой заготовки. Для повышения прочности соединения швы накладывают с обеих сторон. Внутренний угол сваривают малым током, чтобы снаружи не образовалось закругление.

Угловые сварные соединения удобно выполнять способом «в лодочку». Заготовки прихватывают под нужным углом, затем устанавливают так, как будто это плывущий кораблик. После расплавления металл будет равномерно растекаться по обеим сторонам без образования дефектов.

Угловым способом сваривают каркасы небольших строений, емкости, навесы, кузова грузовиков. Кроме этого устанавливают детали конструкций в труднодоступных местах.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Нахлесточные

Такими сварными швами соединяют параллельно расположенные металлические пластины, которые наложены одна на другую с небольшим перекрытием. Для повышения прочности на разрыв и предотвращения проникновения влаги внутрь сварку выполняют с обеих сторон. Этим способом можно соединять листы толщиной до 12 мм. Для выполнения нахлесточных соединений от сварщика не требуется высокая квалификация, так как нет опасности прожога и не нужно подготавливать кромки. Недостатком считают повышенный расход металла.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Тавровые

Это сварное соединение торца одной детали с боковой поверхностью другой под прямым или небольшим углом. Если толщина заготовки больше 4 мм сварка проводится с обеих сторон с тщательной подготовкой кромок вертикальной пластины. Тавровые соединения применяют преимущественно при сборке несущих конструкций. Поэтому, если есть возможность изменения положения, сварку ответственных узлов лучше выполнять «в лодочку».

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Торцевые

При выполнении таких соединений сваривают торцы заготовок, которые плотно примыкают одна к другой или расходятся от места стыка под углом не больше 30⁰. Способ применяют при производстве кожухов, вентиляционных коробов, контейнеров, металлических шкафов и пр. К достоинствам торцевого типа сварочных соединений относят низкую вероятность образования прожогов и внутренних напряжений, вызывающих деформацию. Недостатками считают завышенный расход материала и появление коррозии при проникновении воды между листами через дефекты шва.

Выбор сварного соединения зависит от расположения заготовок относительно друга друга.

Классификация сварных швов

Даже в одном типе соединения сварочные швы могут отличаться по конфигурации, протяженности, технологии и т. д. Поэтому в нормативных документах они сгруппированы по параметрам.

По положению в пространстве

По пространственному положению сварные швы могут быть:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

По конфигурации

В эту группу занесены три вида сварочных швов, которые зависят от формы стыков. Они бывают прямолинейными, криволинейными, кольцевыми (спиральными). Конфигурация швов не зависит от пространственного положения заготовок.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

По степени выпуклости

По форме поперечного сечения сварные швы квалифицируют как:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

По протяженности

В эту классификацию входят сплошные и прерывистые сварные швы, которые выполняют отрезками по 10 — 30 см, но учитывается суммарная протяженность соединения. По расположению отрезков сварки прерывистые типы называют:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

В зависимости от длины сварные швы относят к трем категориям:

По количеству проходов

Независимо от типа сварочные швы выполняют одним или несколькими проходами. Выбор варианта определяется толщиной металла и необходимой прочностью. При каждом проходе наплавляется один валик. Если их расположить на одном уровне образуется слой сварного шва.

Детали толщиной до 5 мм соединяют однопроходными швами. Угловые соединения из заготовок со стенками 6 — 8 мм сваривают одним слоем, а стыковые двумя. Многослойные швы используют при работе с толстостенными элементами и для предотвращения термических деформаций.

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

По этим критериям соединения и швы подразделяются на 4 вида:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

По виду сварки

Классификацию по этому критерию проводят по типу сварочного аппарата, который создает условия для выполнения сварки. Из длинного списка технологий можно выделить основные виды;

Требования к сварным швам

Требования к швам зависят от условий эксплуатации, видов нагрузки, свойств металла, технологии сварки и пр. Для их классификации по конкретным условиям были разработаны ГОСТы. Например, требования к соединениям ручной сварки приведены в ГОСТ 5264-80.

К общим для всех швов независимо от условий относят:

Чтобы шов был качественным, необходимо соблюдать технологию подготовки металла и выполнения сварки.

О длине и толщине швов в зависимости от особенностей конструкции и марки металла, методах проверки качества и т. д. можно узнать из тематических СНиПов, которые нетрудно найти в свободном доступе. Полученные сведения можно использовать как шпаргалку при выполнении сложной работы.

Что влияет на качество сварного соединения

Качество соединения сваркой зависит не только от соблюдения технологии, но и от подготовки деталей. Даже форма кромок влияет на качество соединения. Независимо от вида соединения подготовку проводят в следующем порядке:

Зависимость угла разделки, величины притупления и зазора от толщины металла показана в таблице:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Знание основных видов соединений и принципов их применения поможет правильно выбирать сварочный шов нужного типа для каждого конкретного случая. Для повышения квалификации полезно следить за технологическими новостями, чтобы не пропустить появление новых сплавов и методов сварки.

Источник

Виды сварочных швов и техника их выполнения

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Сварочный шов – неразъемное соединение, получаемое в результате сварки. Задача каждого сварщика – получение качественного сварного шва, которое гарантирует надежное соединение элементов. Для выполнения поставленной задачи нужно знать виды сварочных швов и техники их выполнения.

Основные виды сварочных швов

В первую очередь все швы делят по способу соединения деталей. По данному признаку выделяют следующие виды швов:

Стыковые швы

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шовСтыковые швы являются самыми распространенным видом швов. Они используются при сварке металлических листов или труб различной толщины. Для сварки заготовки должны быть надежно зафиксированы. Между деталями остается небольшой зазор – около 1-2мм. В процессе сварки он заполняется расплавленным металлом заготовок или присадочным материалом.

Различают односторонние и двухсторонние швы. При односторонней сварке шов формируется только на одной стороне деталей. В случае двухстороннего шва сварка проводится на обеих сторонах заготовок.

В зависимости от толщины свариваемых деталей для стыковых швов по-разному готовят сварочные кромки. Соответственно этому различают формы:

Для тонких деталей возможна стыковая сварка без обработки кромок или с обработкой только на одной стороне.

Нахлесточные швы

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шовПри выполнении швов внахлест поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично друг друга перекрывают. Такие швы считаются самыми простыми и удобными для практики неопытных сварщиков.

Тавровые швы

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шовТавровые швы выполняются привариванием торца одной заготовки к боковой поверхности другой заготовки и в разрезе напоминают букву Т. Чаще всего сварка проводится под прямым углом, но возможно и другие варианты. В процессе сварки заполняется угол, образованный между деталями. Поэтому важно обеспечить глубокое проплавление деталей. Обычно это достигается за счет использования методов автоматической сварки.

Тавровые швы всегда двухсторонние. Форма подготовленных кромок возможна без скоса и с одним или двумя скосами одной кромки. Обрабатывается только привариваемый торец. Как правило, без скоса свариваются детали небольшой толщины – от 2 до 40мм. Для деталей толщиной от 8 до 100мм производится обработка кромки.

При сваривании тавровых швов важно знать их особенность: получаемые швы в итоге прочнее основного металла. Поэтому перед сварочными работами нужно проводить расчеты по получаемому сопротивлению материалов. Это необходимо, чтобы избежать неравномерной прочности деталей, разной стойкости к нагреву и охлаждению и другим скрытым дефектам.

Угловые швы

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шовУгловые швы часто относят к подвиду тавровых швов. Но при этом угловые швы больше распространены, чем тавровые. По форме угловые швы напоминают букву Г. Угол между деталями может быть любой, но чаще всего – прямой. В работе необходимо выполнять правила геометрии шва: ширину, изогнутость, выпуклость шва и корень стыка.

При работе с угловыми швами главной проблемой является стекание металла по углу или с вертикальной поверхности на горизонтальную. Поэтому важно контролировать ровное ведение электрода, соблюдая углы наклона. Так для сварки листов разной толщины нужно держать электрод под углом 60 o по отношению к более толстой заготовке. В результате основное тепло придется на более толстую деталь, а более тонкая не перегреется и не прогорит.

Угловые швы бывают односторонние и двухсторонние. Для двухстороннего шва сварка выполняется и на внутреннем, и на внешнем угле. Возможна сварка без обработки кромок или скосами. Скос может выполняться с одной или с двух сторон одной кромки. Вторая кромка при этом не обрабатывается.

Прочность угловых швов ниже прочности основного металла. Этот момент нужно учитывать при проектировании и проведении работ.

Торцевые швы

Торцевые швы отличаются высокой выносливостью к нагрузкам. Но при этом возможно попадание влаги или загрязнений между поверхностями деталей, что в будущем приведет к коррозии. Особенно это вероятно при наличии непроваров.

Другие критерии классификации сварных соединений

Кроме способа соединения деталей швы различаются по другим параметрам:

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Перед началом работ важно определить вид сварочного шва по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику выполнения сварки в каждом конкретном случае. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового шва в нижнем положении.

Источник

Расчет и конструирование сварных соединений

Стыковые соединения. Для удобства передачи силовых пото­ков наиболее совершенными являются соединения встык, так как в них практически нет отклонений этих потоков, а следовательно, по­чти отсутствуют концентрации напряжений.

Поэтому из всех сварных соединений под динамической нагруз­кой лучше работают соединения встык. Кроме того, эти соедине­ния экономичны по затрате материалов. Основной недостаток сты­ковых соединений — необходимость весьма точно резать соединя­емые элементы, а часто и разделывать кромки.

Ручную сварку встык можно вести без специальной обработки кромок при толщине t соединяемых элементов до 8 мм, а при автома­тической — до t= 20 мм (рисунок ниже). При большей толщине элементов кромки для удобства сварки и для обеспечения полного провара разде­лывают (скашивают под углом). Скосы можно делать только с одной стороны (V- и U- образные швы, рисунки ниже) или с двух сторон (X- и К-образные швы, рисунки ниже). Односторонняя сварка проще в отношении производства работ, допускает контроль за проваром кор­ня шва (где больше всего дефектов) и последующее усиление со сто­роны корня (обратная подварка). Однако при односторонней сварке из-за усадки швов происходит коробление свариваемых элементов.

Разделка кромок стыковых сварных соединений

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

При двусторонней сварке (X- и К- образные швы) меньше объем шва, а следовательно, и ниже расход наплавленного металла. Этот фактор, а также симметричность расположения шва благоприятно отражаются на усадочных деформациях. Недостаток двусторонней сварки — трудность контроля за качеством провара средней части (корня шва) повышенная сложность изготовления, так как необхо­димо вести сварку с двух сторон, для чего изделие приходится кан­товать. В начале и конце шва наплавленный металл получается низкого качества. Для устранения этого недостатка следует начинать и заканчивать сварку на специальных подкладках — выводных планках, временно удлиняющих швы (рисунок ниже). По окончании сварки эти планки вместе с начальными и конечными участками шва сре­зают, а торцы швов и прилегающие участки зачищают.

В случае соединения стыковым швом листов разной толщины переходцть от большей толщины к меньшей можно за счет соответствующего оформления наружной поверхности шва (рисунок ниже) только при условии, если разница в толщинах не более 4 мм, а величина уступа в месте стыка не превышает 1/8 толщины более тонкого листа.

Устройство стыкового шва в листах разной толщины

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

При большей разнице в толщинах и при динамических нагруз­ках следует предусматривать скосы у более толстого листа с укло­ном до 1:5 (рисунок ниже). За расчетную толщину стыкового шва при­нимаю толщину соединяемых элементов, а если толщина их раз­лична, то толщину более тонкого элемента (без учета наплавленного валика сверху). Расчётной длиной шва lw, считают фактическую его длину за вычетом 2t, учитывающих непровар в начале и конце шва. Если сварка была начата и закончена на выводных планках, то умень­шение длины шва не производят.

Напряжения в шве проверяют но формуле

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Расчетные сопротивления растяжению сварных соединений, выполненных ручной или полуавтоматической сваркой, при обычных способах контроля за качеством шва ниже, чем расчетные сопротив­ления основного стыкуемого металла, и потому прямой стык, выпол­ненный такой сваркой, не будет равнопрочен основному металлу. Для получения равнопрочного соединения применяют косой шов, кото­рый делают с наклоном 2:1 (см. рисунок ниже).

При действии изгибающего момента М на соединение нормаль­ные напряжения в шве

где W w = tl 2 w / 6 — момент сопротивления шва.

В сварных соединениях встык, работающих одновременно на изгиб и срез, проверяют приведенные напряжения по формуле

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

где σw — нормальные напряжения от изгиба; т w = Q/(tlw) — среднее касательное напряжение от срезающей силы, определенное из ус­ловия равномерного распределения по стыковому шву.

Соединение внахлестку. Такое соединение выполняют с наклад­ками или без них с помощью угловых швов. В зависимости от распо­ложения швов по отношению, к направлению передаваемого усилия различают фланговые швы (рисунок ниже), расположенные параллельно усилию, и лобовые швы, расположенные перпендикулярно усилию.

Соединение с фланговыми швами (а), направление потока силовых линий и распределение напряжений (б)

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Простота соединения внахлестку, для которого не требуется точ­ной подгонки и обработки кромок, а только очистка, удаление зау­сениц и правка, является причиной широкого распространения это­го вида сварного соединения. Недостаток его — сильное искаже­ние силового потока при передаче усилия с одного элемента на другой и связанная с этим концентрация напряжений, вызываемая одновременной работой шва на срез и изгиб.

При соединении фланговыми швами неравномерная передача уси­лия происходит как по длине шва, так и по поперечному сечению со­единения (рисунок выше). По длине наиболее интенсивна передача усилий на концах швов, где разность напряжений в соединяемых элементах наибольшая. Однако перед разрушением шва за счет пластической ра­боты перенапряженных участков (начального и конечного) происхо­дит выравнивание напряжений. Это позволило положить в основу рас­чета допущение о равномерном распределении напряжений среза по минимальной площади сечения шва. Разрушение шва может происхо­дить как по металлу шва (рисунок ниже), так и по основному ме­таллу на границе его сплавления с металлом шва (рисунок ниже), особенно если наплавленный металл прочнее основного.

Лобовые швы (рисунок ниже) более равномерно передают усилия по ширине, чем фланговые. Однако вследствие резкого изменения на­правления потока силовых линий (рисунок ниже) в корне шва концент­рируются большие напряжения (рисунок ниже); в результате разрушение шва происходит при малых удлинениях (ε = 3—4%), т. е. хрупко.

Соединение с лобовыми швами

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

Неравномерность распределения напряжений приводит к сни­жению качества соединения. Поэтому независимо от вида работы (сжатие, растяжение, срез) расчет лобовых швов условно ведут на срез по минимальной площади сечения шва. При соединении внах­лестку с лобовыми швами длину нахлестки следует назначать не менее пяти толщин более тонкого элемента (см. рисунок ниже). Это позво­ляет уменьшить влияние дополнительного изгибающего момента.

Нормальный угловой шов в разрезе имеет форму прямоуголь­ного равнобедренного треугольника с криволинейной гипотенузой (рисунок ниеже).

Обычный наплыв выпуклого шва составляет 0,1 размера его ка­тета kf. В конструкциях, непосредственно воспринимающих динамические нагрузки, с целью снижения концентрации напряжений в угловых лобовых швах применяют пологие швы с отношением ка­тетов 1:1,5 (рисунок ниже) или вогнутые швы (рисунок ниже).

Поперечные сечения угловых швов

Что такое фланговый сварной шов. Смотреть фото Что такое фланговый сварной шов. Смотреть картинку Что такое фланговый сварной шов. Картинка про Что такое фланговый сварной шов. Фото Что такое фланговый сварной шов

а — нормальный выпуклый; б— пологий выпуклый; в — вогнутый

Минимальный катет-шва в конструкциях, работающих на ста­тическую нагрузку, при автоматической и полуавтоматической сварке — 3 мм, при ручной сварке — 4 мм, а при динамических нагрузках — 6 мм. Швы имеют градацию через 1 мм. Кроме того, наименьший катет однопроходных угловых швов ограничен в зави­симости от толщины более толстого из свариваемых элементов. В таблице ниже приведены минимальные значения катетов угловых швов для основных групп конструкций. Наибольшее значение катета уг­лового шва в зависимости от толщины соединяемых элементов мо­жет быть принято kf = 1,2t, где t — наименьшая из толщин сварива­емых элементов.

Из-за большой концентрации напряжений в начале и конце шва длина углового шва должна быть не менее 40 мм или 4kf (при дина­мических нагрузках 60 мм или 6kf). Наибольшая длина фланговых швов также ограничена и не должна превышать 85 βfkff— коэф­фициент глубины проплавления угловых швов, принимаемый по таблице ниже), так как фактические напряжения по длине шва распреде­лены неравномерно и при длинных швах его крайние участки ис­пытывают перенапряжение, а средние — недонапряжения против расчетного значения. Это ограничение не распространяется на та­кие швы, у которых усилие возникает по всей длине, например на поясные швы балок.

Минимальные значения kf угловых сварных швов

Предел текучести сваривае­мой стали, МПа

Kf(мм) при толщине более толстого из свариваемых элементов t, мм

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *