Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
3 СВАРННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
3.1 Общие сведения
Сварные соединения – это неразъемные соединения, основанные на использовании сил молекулярного сцепления и получаемые путем местного нагрева соединяемых деталей.
Сварка осуществляется нагревом деталей до расплавленного состояния (сварка плавлением электродуговая, электрошлаковая и др.) или до тестообразного состояния с последующим применением механического усилия (контактная сварка).
Сварные соединения являются наиболее совершенными неразъемными соединениями, так как лучше других соединений приближают составные детали к цельным и позволяют изготавливать детали неограниченных размеров. Прочность сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности деталей из целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов и пластмасс.
По взаимному расположению соединяемых элементов сварные соединения, выполненные дуговой сваркой, делятся на следующие группы [6]:
а)
б)
в)
Рисунок 3.1 – Стыковые соединения
г)
д)
е)
соединения угловые – соединяемые элементы перпендикулярны или наклонны один к другому и привариваются по торцам (рисунок 3.3, г-е).
Стыковые соединения являются наиболее совершенными по сравнению с другими видами соединений. Применение стыковых соединений, как наиболее близких к целым деталям, расширяется, а применение нахлесточных соединений – сокращается. Для элементов малой толщины применяют сварку с отбортовкой (рисунок 3.1, а); для элементов средней толщины – сварку без скоса кромок двусторонним швом (рисунок 3.1, б), односторонним швом на флюсовой подкладке (рисунок 3.1, в) или со скосами кромок (рисунок 3.1, г); для элементов большой толщины – с криволинейными скосами (рисунок 3.1, д) или с четырьмя скосами (рисунок 3.1, е).
F
F
а)
б)
д)
г)
F
F
F
F
F
F
Рисунок 3.2 – Нахлесточные соединения
δ
b = l
Нахлесточные соединения выполняют, как правило, угловыми швами. По расположению относительно нагрузки разделяют следующие виды угловых швов:
Лобовые швы во избежание возникновения повышенных напряжений изгиба следует накладывать с двух сторон, а перекрытие соединяемых элементов должно быть не меньше 4δ (рисунок 3.2, а).
Максимальную длину лобовых и косых швов не ограничивают. Длину фланговых швов рекомендуется выбирать не более , где – катет треугольника поперечного сечения шва (рисунок 3.2, б). Из-за неизбежных по концам швов дефектов, влияющих на прочность, длину угловых швов выбирают не менее 30 мм. Конструкции угловых швов приведены в [6].
Тавровые соединения выполняют:
Рисунок 3.3 – Соединения тавровые и угловые
а)
б)
в)
е)
д)
г)
без подготовки кромок (рисунок 3.3, а) при малых толщинах свариваемых элементов ( мм), а также при ручной сварке;
Угловые соединения выполняют:
Применение сварных конструкций обеспечивает существенную экономию металла по сравнению с клепаными и литыми соединениями. Экономия металла по сравнению с клепаными конструкциями получается за счет:
Общая экономия металла составляет в среднем 15...20 %.
Экономия металла по сравнению с литыми конструкциями достигается благодаря следующему:
Сварные стальные конструкции легче чугунных литых конструкций до 50 %, а стальных литых – до 30 %.
Для сварки характерны высокие экономические показатели: малая трудоемкость процесса, относительно низкая стоимость оборудования, возможность автоматизации и т. д. Относительно низкая стоимость сварочного оборудования определяется тем, что оно не связано с использованием больших сил (как кузнечно-прессовое оборудование) и с необходимостью плавления большого количества металла (как литейное производство).
Недостатком сварки является нестабильность качества шва, зависящая от квалификации сварщика. Этот недостаток в значительной степени устраняется применением автоматической сварки.
В настоящее время сварные конструкции вытеснили клепаные из машиностроения (в том числе из судо- и котлостроения), за исключением отдельных случаев.
Сварка является основным видом получения соединений металлических строительных конструкций. Наиболее прогрессивно изготовление металлических конструкций на заводах сваркой, а их соединение на строительных объектах высокопрочными болтами.
Широкое применение находят сварные конструкции из гнутых или штампованных элементов. Эти конструкции допускают рациональные формы при малой трудоемкости.
Общим исходным условием проектирования сварных соединений является условие равнопрочности шва и соединяемых элементов.