Виды сварки и их характеристика

Основным видом соединений металлических конструкций является сварка, кроме того применяют болтовые и заклепочные соединения.

Сварные соединения требуют на изготовление меньше времени и ме­талла, обладают не только прочностью, но и водо-газонепроницаемостью.

Основной вид сварного соединения - электродуговая сварка, основан­ная на явлении возникновения электрической дуги между стальным стерж­нем (электродом) и свариваемыми стальными деталями. Электрическая дуга создает температуру более 1500°С. При этой температуре происходит рас­плавление основного металла и металла электрода, в результате в зоне кон­такта образуется сварной шов, соединяющий свариваемые элементы. Для по­лучения высококачественного шва сварка производится в защитной газовой среде, образующейся в зоне шва от сгорания специальной обмазки, нанесен­ной на электрод.

Электродуговая сварка может быть: ручная, автоматическая, полуав­томатическая, электрошлаковая.

Наряду с электродуговой сваркой широко применяют газоэлектриче­скую сварку. Ее преимущества: высокая производительность, низкая стои­мость, высокая температура (3200°С) и больше глубина провара.

Появление трещин в швах недопустимо. Наиболее качественные швы дает автоматическая сварка, осуществляемая сварочными агрегатами.

Для сварки листов тоньше 3 мм применяют точечную (контактную) и валиковую сварку, выполняемую на специальном сварочном оборудовании. Реже используют газовую сварку, основанную на расплавлении металла в зо­не сгорания ацетилена в струе кислорода.

Электроды, применяющиеся для ручной сварки, подразделены на не­сколько типов по значению временного сопротивления металла шва. Напри­мер: Э42, Э50, Э42А. Добавление к названию электрода буквы А означает, что данные электроды дают металл, обладающий повышенной пластично­стью.

В СП (т.Г1) помещены рекомендуемые сварочные материалы для сварки различных марок сталей.

Для снижения массы наплавленного металла нормами рекомендуется применение электродов более высоких марок, чем марки сталей сопрягаемых элементов.

­ Виды сварных соединений

П о конструкции сварные соединения подразделяют на:

1.стыковые - свариваемые детали приставляются одна к другой встык, и

место их соединения проплавляется сварным швом. Они наиболее рациональны, так как имеют наименьшую концепцию на­пряжений при передаче усилий, отличаются экономичностью и удобны для контроля. Различают прямой и косой швы. Для улучшения качества стыковых швов при толщинах t>8-10 мм де­лают разделку кромок .

2.внахлестку - одна деталь накладывается на другую и приваривается по отдельным граням или по всему контуру соединения .

3.комбинированные - детали свариваются встык, и для усиления при­вариваются накладки внахлестку

Работа и расчет стыковых швов

В стыковом шве при действии на него центрально расположенной си­лы напряжения распределяются равномерно. За расчетное сечение стыково­го шва принимается площадь по сечению I-I

Расчет сварных стыковых соединений на центрально приложенные силы производится по формуле:

N /A_wR_wyγ_c=N/l_wtR_wyγ_c

г де t - наименьшая толщина соединяемых элементов;

l_w - расчетная длина шва, равная полной его длине уменьшенной на 2t или полной его длине в случае вывода концов шва за предел стыка

R_wy - расчетное сопротивление сварного стыкового шва, при сжатии R_wy = R_y, при растяжении и изгибе R_wy = 0,85R_y, γ_с - коэффициент условий работы (по табл. 1 СП ). Чтобы сделать стыковой шов при меньших расчетных сопротивлениях сварного шва растяжению равнопрочным основному металлу соединяемых элементов, его можно выполнить косым.

Проверочное условие:

При расчете стыкового соединения на действие изгибающего момента расчетная формула имеет вид ; M/W_wR_wyγ_c=6M/l_w²tR_wyγ_c<=1

Если в соединении действуют изгибающий момент и нормальная сила, то проверка на прочность имеет вид: N/tl_wyR_wyγ_c+6M/l_w²tR_wyγ_c<=1