Расчетные параметры стыковых сварных швов
В стыковых сварных швах детали соединяются торцами. Две торцевые поверхности элементов надежно свариваются друг с другом, создавая прочное и надежное соединение в одной плоскости. Это соединение может испытывать растягивающие или сжимающие усилия.
Параметры сварного соединения определяются шириной, выпуклостью, глубиной провара, толщиной шва, зазором, толщиной свариваемого металла. Под глубиной понимается величина проплавления соединяемых элементов. Толщин состоит из выпуклости и глубины проплавления.
При выполнении расчета необходимо учесть следующие параметры:
- напряжения по длине шва распределяются равномерно;
- толщина шва принимается равной толщине свариваемых элементов. Если элементы имеют разные толщины, то принимается наименьшая из них;
- для определения напряжения в шве, находят отношение расчетного усилия к рабочей толщине шва, умноженной на расчетную длину. Полученное значение должно быть меньше расчетного сопротивления стыкового шва сжатию или растяжению;
- в расчетах учитывается характеристика формы сварного шва в виде коэффициента, который отображает отношение ширины шва к его толщине. Оптимальным считается значение от 1,2 до 2;
- если в результате расчета сопротивление меньше требуемого, то увеличивают длину шва, делая его косым. Такие соединения также рассчитываются, для этого необходимо разложить действующие усилия на те, что действуют вдоль шва и те, что действуют поперек. Расчетное усилие умножаем на синус угла, чтобы найти действующие перпендикулярно шву усилия и умножаем на косинус угла, чтобы найти усилия вдоль шва.
Выпуклость сварного шва — это расстояние между плоскостью, которая проходит через видимые границы шва в металле, и поверхностью шва в местах его максимальной выпуклости.
Рисунок 1. Основные геометрические параметры сварного шва. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Расчетные параметры угловых сварных швов
Угловые сварные швы используют для соединения деталей, лежащих в разных плоскостях. В большинстве случаев их соединяют под прямым углом, но угловое соединение может быть любым, не только 90 градусов. Расчет углового сварного соединения будет зависеть от типа соединения, нормального, вогнутого или глубокого проплавления. К геометрическим параметрам углового соединения относятся катет шва, выпуклость, расчетная высота и толщина. Под катетом понимается минимальное расстояние от поверхности одной из свариваемых частей до края углового шва на поверхности другой части.
Этот вид соединения применяют для формирования сложных сечений к примеру швеллера, тавра или двутавра.
При выполнении расчета необходимо учесть следующие параметры:
- расчетная высота сечения равна биссектрисе угла сечения валика, 0,7 толщины шва;
- если шов пологий, высота сечения равна меньшему катету;
- в вогнутых швах высота равна фактической высоте по биссектрисе. Если применяется глубокое проплавление металла, то толщина шва может быть равна высоте;
- при расчете несимметричных элементов, стоит обратить внимание, на то, чтобы элемент не получал изгибающих усилий из-за эксцентриситета. Находят площадь большого и меньшего шва с учетом величин эксцентриситета.
- напряжение в угловом шва определяют как отношение расчетного усилия к произведению коэффициента, толщины шва и длины шва.
Рисунок 2. Коэффициент формы шва. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Коэффициент при ручной сварке равен 0,7, при полуавтоматическое 0,8, при автоматической – единице.
После проведения расчетов выполняют рабочие чертежа, на которых должен быть отражен сам шов. Он может быть видимым (показывается основной сплошной линией) или невидимым (штриховая линия). Если сварка выполняется точечно, то применяют условное обозначение «+». С помощью выносной линии со стрелкой указывают место расположение шва.
Для обозначения шва используют условные обозначения, вначале идут вспомогательные знаки, затем номер стандарта, далее обозначение шва по ГОСТу, далее способ сварки, знак и размер катета. При обозначении сварного шва указывают размер расчетного диаметра точки, размер расчетного диаметра электрозаклепки, размер шага, затем размер расчетной ширины. Если применяется нестандартный шов, то выполняют дополнительные указания конструктивных элементов, которые будут необходимый для его выполнения.
