Основным условием при проектировании сварных конструкций деталей является обеспечение равнопрочности сварных швов и соединяемых элементов деталей.

Швы, предназначенные для соединения элементов, расположенных в разных (параллельных или пересекающихся) плоскостях, называются угловыми. В зависимости от формы сечения различают швы с сечением в виде равнобедренного треугольника (рис.97, а), треугольника, основание которого больше высоты (рис.97, б), треугольника с криволинейными сторонами (рис.97, в). За катет шва принимают меньший катет вписанного в сечение шва равнобедренного или неравнобедренного треугольника. Высота выпуклости (усиления) шва допускается не более 2 мм для швов, выполненных в нижнем положении, и не более 3 мм для швов, выполненных в остальных положениях. Размер (вогнутость сварного шва) допускается не более 3 мм. Угловые швы применяют для сварных соединений нахлесточных или с накладками, тавровых и угловых. Катет шва выбирают из условия , но не менее 3 мм при мм.

а б в

Рисунок 97 – Примеры угловых швов

В зависимости от размещения шва относительно линии действия силы угловые швы называют: лобовыми, фланговыми, косыми, комбинированными и кольцевыми (рис. 98).

Из-за дефектов сварки на концах шва (непровар в начале и кратер в конце шва) принимают минимальную длину шва не менее 30 мм. При необходимости выполнить шов прерывистым число отдельных участков (швов) должно быть минимальным. Длина лобовых швов не ограничена. Длина фланговых швов не должна превышать (некоторые авторы рекомендуют не более ) для ограничения неравномерности распределения напряжений по длине флангового шва.

1 — лобовой шов; 2 — фланговый ; 3 — косой

Рисунок 98 - Сварные соединения угловыми швами

25.2 Расчеты сварных соединений

25.2.1 Расчеты стыковых сварных соединений

Стыковые швы рассчитывают на прочность как целые детали по номинальному сечению соединяемых деталей (без учета утолщения швов). При этом все виды подготовки кромок принимают равноценными. При действии сосредоточенной силы, растягивающей или сжимающей детали соединения, напряжения распределяются по сечению шва равномерно. Алгоритм расчета стыковых сварных соединений представлен в табл. 76.

Таблица 76 - Алгоритм расчета стыковых сварных соединений

РН	РУ
1	2
Стыковое соединение прямым или косым швом, нагружаемое осевой силой
	, где - допускаемое напряжение сварного шва при растяжении; - длина сварного шва (для косого шва ); - ширина свариваемых деталей
Стыковое соединение кольцевым швом, нагружаемое осевой силой
	, где , - наружный и внутренний диаметр сварного шва

Продолжение таблицы 76

1	2
Стыковое соединение прямым швом, нагружаемое изгибающим моментом
	, где - допускаемое напряжение сварного шва при изгибе

Продолжение таблицы 76

1	2
Стыковое соединение прямым швом, нагружаемое изгибающим моментом и осевой силой

25.2.2 Расчеты нахлесточных сварных соединений

Угловые (фланговые и лобовые) швы рассчитывают на срез по сечению, проходящему через биссектрису прямого угла. Расчетную высоту углового шва в формулах обычно выражают через катет : (рис. 97). Площадь расчетного (опасного) сечения .

Таблица 77 - Алгоритм расчета нахлесточных сварных соединений

РН	РУ
1	2
Нахлесточное соединение угловым швом, нагружаемое осевой силой