2. Методичні вказівки до розрахунку зварювальної конструкції

5.1 Вихідне завдання

Вихідним завданням до виконання четвертого розділу розрахунково-графічної роботи є індивідуальний кресленик зварювальної конструкції, з вказанням характеру зварювального шву і форми підготовлених кромок. Усі зварювальні з’єднання виконуються ручним дуговим зварюванням. Відповідно до вихідного завдання, необхідно визначити тип з’єднання і умовне позначення зварювального шву для кожного зварювального з’єднання, розробити кресленники частин зварювальної конструкції і визначити послідовність процесу зварювання елементів конструкції.

5.2 Рекомендації до виконання розділу

Електричне дугове зварювання – процес з’єднання металевих елементів, в якому в якості зварювального джерела теплоти використовують енергію електричної дуги.

Основними видами з'єднань, що застосовуються при ручному дуговому зварюванні, є стикові, кутові, таврові і внапуск, які наведено на рисунку 5.1.

С – стикове; К – кутове; Т – таврове; В – внапусток

Рисунок 5.1 – Основні види зварювальних з’єднань

Стикові з'єднання в залежності від товщини зварювальних листів можливо виконувати за ГОСТ5264-80:

– з відбортуванням (С1, С3, тощо);

– без скосу кромок (С2, С4, тощо);

– з однобічним симетричним скосом кромок одного листу (С11, тощо);

– з однобічним несиметричним скосом кромок одного листу (С8 та ін);

– з однобічним симетричним скосом кромок обох листів (С17 та ін.);

– з однобічним несиметричним скосом кромок обох листів (С27 та ін.);

– з двобічним симетричним скосом кромок одного листу (С15 та ін.);

– з двобічним несиметричним скосом кромок одного листу (С16 та ін);

– з двобічним симетричним скосом кромок обох листів (С24, та ін);

– з двобічним несиметричним скосом кромок обох листів (С23, тощо);

Для забезпечення проварювання по всьому перерізу зварюваних листів, між кромками необхідно залишити зазор 0..4 мм в залежності від товщини металу.

Для запобігання пропалюванню гострі кромки металевих листів притупляють на 1..3 мм.

Кутові з'єднання, в залежності від товщини зварюваних листів можливо виконувати за ГОСТ5264-80:

– з відбортуванням (У1, У2);

– без скосу кромок (У4, У5);

– з однобічним симетричним або несиметричним скосом кромок одного листу (У6);

– з однобічним симетричним або несиметричним скосом кромок обох листів (У9.);

– з двобічним несиметричним скосом кромок одного листу (У7);

– з двобічним симетричним скосом кромок одного листу (У8);

– з двобічним симетричним або несиметричним скосом кромок обох листів (У10);

Таврові з'єднання, в залежності від товщини зварюваних листів можливо виконувати за ГОСТ5264-80:

– без скосу кромок (Т1, Т3);

– з однобічним симетричним скосом кромок одного листу (Т6, Т7);

– з однобічним несиметричним скосом кромок одного листу (Т2);

– з двобічним симетричним скосом кромок одного листу (Т8, Т9);

– з двобічним симетричним криволінійним скосом кромок одного листу (Т5);

З’єднання внапуск можливо виконувати за ГОСТ5264-80 двома способами:

– без скосу кромок з одностороннім зварювальним швом (Н1);

– без скосу кромок з двостороннім зварювальним швом (Н2);

Якщо при кутовому чи тавровому з’єднанні листи металу зварюються під кутом, то для вибору умовного позначення зварювального з’єднання і розмірів конструктивних елементів необхідно користуватись ГОСТ 11534-75.

При розробці послідовності зварювання елементів конструкції необхідно враховувати техніку виконання зварювальних швів. Вона, в основному, залежить від положення їх у просторі і виду зварювального з'єднання.

За положенням у просторі шви поділяють на нижні (рисунок4.2а), вертикальні (рисунок4.2б), горизонтальні (рисунок4.2в) і стельові (рисунок4.2г).

Оскільки найзручніше виконувати нижні шви, оскільки тут розплавлений метал з ванни не витікає, то необхідно проектувати технологічний процес зварювання конструкції таким чином, щоб їх, по можливості, було найбільше. Якщо нижнім швом з’єднати елементи чи частини конструкції неможливо, то можна використовувати:

– вертикальні шви, але під дією сили тяжіння розплавлений метал стікає донизу. Тому вертикальні шви зварюють згори донизу або знизу догори електродами діаметром до 5 мм.

в б а
г	а – нижні, б – вертикальні, в – горизонтальні, г – стельові Рисунок 5.2 – Схеми просторового розміщення зварювальних швів

– горизонтальні шви. Горизонтальні шви на вертикальній площині виконувати важче, ніж верти­кальні. Тому для процесу зварювання зрізають кромки тільки на верхньому листі. Запалюють дугу на горизонтальній кромці, потім переводять її на похилий зріз верхньої кромки, знову на горизонтальну кромку і т.д. Для цього застосовують електроди діаметром до 5 мм.

– стельові шви – найважчі для виконання, оскільки розплавлений метал витікає з ванни. Тому такі шви зварюють електродами діаметром 3...4 мм найкоротшою дугою, при якій перехід краплин з електрода на основний метал полегшений.