Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 55. Типы сварных соединений

К сварным соединениям предъявляют следующие общие требования: металл шва должен быть равнопрочным основному металлу, конструкция соединения должна быть технологичной, швы не следует располагать в наиболее нагруженных местах и сечениях, а также в зонах с максимальной концентрацией напряжений, форма и размеры швов должны соответствовать чертежу, нельзя допускать скученности швов, нужно стремиться, чтобы соединение имело плавный переход от основного металла к металлу шва, а также от одного сечения к другому. Кроме общих требований, к сварным соединениям предъявляют дополнительные требования (например, коррозионной стойкости и др.).

Классификация сварных соединений. Кромки стыкуемых листов могут быть без разделки и с разделкой. Форма разделки определяется типом соединения, толщиной металла и способом сварки. Для способов сварки, не предусмотренных ГОСТами, конструкции соединений должны быть показаны на чертежах или оговорены в технических условиях.

В производстве сварных конструкций применяют следующие типы сварных соединений.

Соединение встык (рис. 138,а) является наиболее распространенным типом соединения. Соединение имеет высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Его рационально применять для соединения листового металла, а также при стыковании уголковых профилей, швеллеров и двутавровых балок.

Соединение втавр (рис. 138, б и в) применяют при производстве балок, стоек, колонн, каркасов зданий и других пространственных конструкций. Тавровые соединения могут быть без подготовки кромок и с подготовкой кромок. В соединениях без подготовки кромок возможен непровар корня шва. Поэтому такие соединения плохо работают при переменных и ударных нагрузках. Односторонний и двусторонний скосы кромок обеспечивают полный провар соединяемых элементов. Эти соединения имеют хорошую прочность при любых нагрузках. При выборе формы разделки кромок следует руководствоваться положениями, изложенными выше.

Соединение внахлестку применяют при сварке листовых конструкций, разного рода обшивок, строительных и крановых ферм и т. д. Такие соединения менее прочны по сравнению со стыковыми при переменных и ударных нагрузках, не экономичны, так как наличие перекрытия приводит к перерасходу основного металла. Соединения внахлестку не рациональны при толщине металла свыше 20 мм. Достоинством нахлесточных соединений является сравнительно простая подготовка и сборка под сварку. Соединения внахлестку осуществляют при помощи угловых швов. В зависимости от расположения швов по отношению к действующему усилию угловые швы могут быть лобовыми (рис. 138, г), если они расположены перпендикулярно к направлению усилия, и фланговыми (рис. 138, д), когда швы расположены параллельно направлению усилия. Напряжения по длине фланговых швов распределяются неравномерно. Крайние участки швов более загружены. Поэтому при проектировании соединений с фланговыми швами длину шва принимают равной не более 50 катетам.

Угловые соединения (рис. 138, е), как правило, применяют в качестве связующих элементов. Угловые соединения обычно не рассчитывают.

Точечные соединения, выполненные контактной точечной сваркой, применяют большей частью в листовых изделиях толщиной до 20 мм. Точечную сварку широко применяют в серийном и массовом производствах автомобилей, вагонов, самолетов и других изделий и машин, в конструкциях из углеродистых, легированных сталей и цветных металлов. Помимо листовых изделий, с помощью точечной сварки можно сваривать арматурные стержни железобетонных конструкций. Листовые точечные соединения могут быть двух основных типов: внахлестку и с накладками. Последние выполняют с одной или двумя накладками. В зависимости от расположения точек соединения бывают однорядные и многорядные. Количество рядов определяют расчетом. Диаметр точек d назначают в зависимости от толщины соединяемых листов S по формуле

Конструкция точечного соединения (рис. 138,ж)определяется шагом t= 3d,расстоянием от центра точки до края листа в направлении действия силы tx=2d,расстоянием от центра точки до края листа в направлении, перпендикулярном к действию силы t2= 1,5d,расстоянием между точками Ь.

Электрозаклепочные соединения (рис. 138,з)можно выполнять внахлестку, втавр и стыковые. Эти соединения могут быть с пробивкой отверстий в верхнем листе или же без пробивки. При толщине верхнего листа до 3 мм целесообразно сваривать без пробивки отверстий.

Прорезные соединения (рис. 138,и)применяют в том случае, когда основных сварных швов недостаточно для передачи действующих усилий.

вверх страницы