§ 139. Сварные соединения.

При конструировании сварных соединений исходят из двух принципов:

1. если известна величина действующих сил, то при конструировании сварного соединения обеспечивают прочность с учетом заданных усилий;

2. если величина действующих сил не известна, то сварные соединения конструируют с учетом равнопрочности их основному металлу.

При работе элементов на продольные силы расчетные усилия для сварного соединения элементов, работающих на растяжение принимают Р = R_ZF(R_Z— допускаемое напряжение при растяжении), для сварных же элементов, работающих на сжатие, P = R_aF (R_a— допускаемое напряжение при сжатии).

Наиболее распространенными типами сварных соединений являются стыковые нахлесточные, тавровые, угловые и прорезные. Стыковые швы имеют преимущества по сравнению с другими типами соединений в отно­шении прочности и технико-экономических показателей. Подготовка кро­мок при стыковом соединении зависит от толщины металла и способа сварки. Расчетная схема типовых сварных соединений приведена на фиг. 229.

При ручной сварке стыковых соединений металла толщиной менее 6 мм кромки стыкуют без подготовки с зазором величиной до 2 мм или без него (фиг. 230, а). При толщине металла 6—30 мм сварку стыковых соединений производят с V-образной подготовкой кромок (фиг. 230, б), причем угол рас­крытия кромок равен 60—70°, притупление 2—3 мм, зазор 2—4 мм.

В некоторых случаях, тогда, когда это является возможным, при тол­щине металла 12—40 мм применяют Х-образную подготовку (фиг. 230 в), с углами раскрытия, зазором и притуплением подобно V-образной разделке. Х-образная разделка дает экономию электродного металла и уменьшает деформации благодаря симметричному расположению швов. В некоторых случаях при толщине металла 20—50 мм применяют чашеобразную подго­товку (фиг. 230, г) с притуплением 2—3 мм и зазором 2—4 мм.

Зазор между кромками при сборке стыковых соединений под сварку оставляют с целью улучшения провара. Притупление угла разделки (кро­мок) предупреждает проплавление листов. Соединения внахлестку (фиг. 231) выполняют угловыми швами. Нахлесточные соединения не требуют точной обработки кромок и проще при сборке. Величину нахлестки обычно приме­няют равной пятикратной толщине свариваемых элементов.

Соединения тавровые и крестообразные применяют как без скоса кромок, так и с односторонней или двусторонней разделкой. Соединения без скоса кромок на стали любой толщины применяют в конструкциях с малой стати

Фиг. 229. Расчетные схемы типовых сварных соединений.

Фиг. 231. Соединение внахлестку.

Фиг. 230. Типы стыковых сварных соединений..

. Фиг. 232. Тавровые соединения.

ческой нагрузкой (фиг. 232, а). В ответственных конструкциях при толщине металла менее 20 мм применяют одностороннюю (фиг. 232, б), а при толщине свыше 20 мм (фиг. 232, в) двустороннюю разделку.

Фиг. 233. Угловые соединения.

Фиг. 234. Прорезные соединения

Угловые соединения типов, указанных на фиг. 233, выполняются без скоса кромок. Для удобства сборки при толщине металла более 10 мм свариваемые кромки смещают на 3—5 мм. Соединения в прорезь (фиг. 234) применяют для усиления нахлесточных соединений. Прорезь шириной, , равной двум-трем толщинам свариваемых элементов, заваривают полностью или обваривают по периметру. Обработку кромок для сварных соединений производят путем автоматической или полуавтоматической газовой резки и механической резки на строгальных и фрезерных станках. В случае газовой резки кромки перед сваркой тщательно зачищают от окалины и шлака при помощи пескоструйных аппаратов или другими средствами.