7 Виды сварных швов

В зависимости от формы сечения сварные швы могут быть

стыковыми;

угловыми;

прорезными (электрозаклепочными).

Виды сварных швов приведены на рисунке ниже.

8 Работа и расчет соединений стыковых швов

Хорошо сваренные встык соединения имеют весьма небольшую концентрацию напряжений у начала наплава шва, поэтому прочность таких соединений при растяжении или сжатии в первую очередь зависит от прочностных характеристик основного металла и металла шва. Различия разделки кромок соединяемых элементов не влияют на статическую прочность соединения и могут не учитываться.

В стыковом шве при действии на него центрально-приложенной силы N распределение напряжений по длине шва принимается равномерным, рабочая толщина шва принимается равной меньшей из толщин соединяемых элементов.

Расчет стыковых сварных соединений при действии осевой силы , проходящей через центр тяжести соединения, выполняют по формуле. Отсюдагде- наименьшая из толщин соединяемых элементов;- расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на, или полной его длине, если концы шва выведены за

пределы стыка (например, на технологические планки; - расчетное сопротивление стыковых сварных соединений по пределу текучести- коэффициент условия работы. При действии сдвигающей силыQ на стыковой шов, в шве возникают срезывающие напряжения . Расчетное сопротивление при сдвиге соединения, где- расчетное сопротивление основного металла на сдвиг. Если расчетное сопротивление металла шва в стыковомсоединениименьше расчетного сопротивления основного металла, проверку выполняют по сечению металла шва. Сварные стыковые соединения, выполненные без применения физических методов контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных напряженийи, действующих по взаимно перпендикулярным направлениям «Х» и «У» и касательных напряжений ледует проверять по формуле:

9 Работа и расчет соединений, выполненных угловыми швами

Лобовые швы более равномерно передают усилия по ширине, чем фланговыено крайне концентрированнои неравномерно по толщинешва вследствиеего малых поперечных размеров.В основном они работают на осевуюсилу,срез и изгиб.Работа их связана с большой концентрацией напряжений ,возникающейот искривления силовых линий при переходе усилия с одного элемента на другой ,а также от наличия щели между соединяемыми элементами в корне шва .Разрушение происходит почти хрупко ,удлинение составляет около 3-4 %.

Угловые швы при одновременном действии в одном и том же сочетании шва срезывающих напряжений в двух направлениях рассчитывают на равнодействующую этих напряжений .

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует производить по двум сечениям по формулам:по металлу шва

;

по металлу границы сплавления

где W_f – момент сопротивления расчетного сечения по металлу шва;

W_z – то же, по металлу границы сплавления.

Расчет сварных соединений с угловыми швами на действие момента в плоскости расположения этих швов следует производить по двум сечениям по формулам:

по металлу шва

 

;

 

по металлу границы сплавления

 

,

 

где J_fx и J_fy – моменты инерции расчетного сечения по металлу шва относительно его главных осей;

J_zx и J_zy – то же , по металлу границы сплавления;

х и у – координаты точки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей этого сечения

При расчете сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента должны быть выполнены условия

 

t_f £ R_wfg_wfg_c и t_z £ R_wzg_wzg_c,

 

где t_f и t_z – напряжения в расчетном сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.