Сварные соединения
В современной ситуации на российском рынке образовался профицит металла, и возможности его применения в строительстве активно пересматриваются.
Для скрепления двух металлических деталей используются сварка или болты. В первом случае получается неразъемное соединение, во втором –разъемное. Чаще используют первый метод, так как он позволяет создать прочное и надежное соединение.
Основные виды сварных соединений:
- стыковое соединение с отбортовкой применяется для соединения деталей от 1-4 мм. Кромки дополнительно подготавливаются перед сваркой;
- стыковое соединение без скоса может выполняться с помощью одностороннего или двустороннего шва. В первом случае способ применяется для деталей толщиной 1–6 мм, во втором случае для деталей 3-8 мм;
- стыковое соединение с v-образным скосом выполняется односторонним швом, с его помощью можно сварить детали толщиной от 3 до 60 мм;
- стыковое соединение с x-образным скосом выполняется с помощью двустороннего шва, который позволяет соединять детали толщиной до 120 мм;
- стыковое соединение с к-образным скосом выполняется с помощью двустороннего шва и позволяет соединить детали толщиной до 100 мм;
- стыковое соединение с криволинейным скосом с помощью двустороннего шва и позволяет соединить детали толщиной от 15 до 100 мм;
- угловое соединение выполняется без скоса или со скосом одной кромки двусторонним швом. Без скоса можно соединить детали до 30 мм, со скосом можно соединить детали до 60 мм;
- тавровое соединение может быть без скоса или с двумя скосами одной кромки, оно выполняется с помощью двустороннего шва, который позволяет соединить детали до 100 мм толщиной;
- нахлесточное соединение выполняется без скосов двусторонним швом, таким образом можно соединить детали от 2 до 60 мм.
Отбортовка — это операция изменения формы листовой штамповки, в результате которой формируется борт по наружному контуру.
В зависимости от расположения шва в пространстве он может быть прямолинейным, кольцевым, круговым, спиральным или криволинейным.
В зависимости от назначения швы делятся на рабочие и связующие. Относительно направления действующих нагрузок швы могут быть продольными, поперечными, косыми или комбинированными.
Рисунок 1. Конструктивные требования, которые предъявляются к сварным швам. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Конструктивные требования к сварным соединениям
Основные конструктивные требования к соединению деталей сваркой:
- наименьший катет углового шва составляет 4 мм, также не рекомендуется применять угловые швы толщиной более 20 мм из-за высоких внутренних напряжений;
- в поперечном сечении стремятся иметь соотношения катетов шва один к одному;
- больший катет лежит вдоль усилия, которое воспринимается соединением;
- из-за непровара в конце и в начале шва, длина углового шва не менее 40 мм; конструктивная длина шва больше расчетной не менее чем на 10 мм;
- при прерывистых швах расстояние между ними не должно превышать 15 толщин шва для сжатых элементов и не более 30 толщин для растянутых и нерабочих;
- нахлест должен составлять не менее пяти толщин шва;
- сварные швы не должны пересекаться или располагаться слишком близко друг к другу;
- сварные швы не должны образовывать замкнутый контур.
Кромки в стыковом соединении можно не выполнять, если разница между толщинами элементов менее 4 мм, и величина перепада не больше одной восьмой толщины тонкого элемента.
Чтобы уменьшить количество дефектов сварных швов используются различные технологии контроля. К примеру, выполняется контроль по образцам проб. Для этого используют ту же марку стали и толщину, что ив самих элементах и изготавливают образцы, которые подвергают различным проверкам и испытаниям. Также контролируются параметры процесса сварки, такие как сила тока, дуговое напряжение.
Дефекты сварных соединений могут быть вызваны металлургическим процессами, возникающими в процессе сваривания, кристаллизации сварочной ванны и остывания, а могут быть связан с нарушением режима сварки, неисправным оборудованием, изменением технологии работ. К первой группе дефектов относятся трещины горячие и холодные, шлаковые включения, а ко второй относятся непровары, наплывы, прожоги, кратеры, подрезы, неравномерность ширины. Из-за дефектов снижается прочность соединения и страдает внешний вид. Дефекты являются указанием на будущие деформации в шве.
