Изчисляване и проектиране на заварени съединения

Челни съединения. За удобство, трансфер на електрически потоци са най-съвършените снадките, тъй като те са на практика няма отклонение на потока, и по този начин почти няма концентрация на напреженията.

Ето защо, всички от заваръчните шевове по динамично натоварване работят по-добре челно съединение. В допълнение, тези съединения са икономични материали разходите. Основният недостатък на ставите - необходимостта от много точни елементи рязане да бъдат свързани и често обособяването ръб.

Ръчно челно заваряване може да се проведе без специална обработка на краищата, когато Т дебелина на свързаните елементи на 8 мм, и автоматичното - до Т = 20 mm (виж фигурата по-долу). В по-големите дебелина край елементи за лекота на заваряване и за осигуряване на пълно проникване се нарязва (скосени под ъгъл). Скосяванията може да бъде направено само от едната страна (V- и U-образни шевове чертежи по-долу) или двете страни (рентгенови и K-шевове, Фигурите по-долу). Едностранен заваряване е по-лесно за производство на строителни работи, позволява контрол на проникването на корен (където повечето дефекти) и последваща амплификация от корена (обратна желе). Въпреки това, когато едностранно заваряване на шевове свиване възниква увиване заварени елементи.

Режещи ръбове на челни фуги

При заваряване дуплекс (Х- и К. шевове) е по-малко от обема на заваръчния шев, а оттам и по-ниска консумация заварка метал. Този фактор, както и симетрията на съвместното споразумение оказва благоприятно влияние върху свиването. Липсата на двустранно заваряване - трудността на мониторинг на качеството на средното проникване (корен) увеличи производството на сложност, тъй като е необходимо да се заваряват и от двете страни, за които продуктът трябва да се предаде. В началото и в края на заваръчен шев метал с ниско качество на това се получава. За да се отговори на този проблем трябва да започне и да се спре заваряване на специални подложки - изходни ленти, временно се удължи по шевовете (виж фигурата по-долу). След заваряване на лентите заедно с начални и крайни части на ставата се изрязват и краищата на ставите и почистват околните райони.

В случая на съединения челно шев perehodtst листа с различна дебелина от висока към ниска дебелина може да се постигне чрез подходящо проектиране на външната съвместно повърхност (показано по-долу), само при условие, ако разликата в дебелини по-малко от 4 mm, и стойността на стъпка на ставата не надвишава 1/8 дебелината на тънък лист.

апарат заварка задника на листове с различна дебелина

В по-голяма разлика в дебелината и динамични натоварвания трябва да се предостави на повече откоси плоча с наклон 1: 5 (фигурата по-долу). За изчислената дебелина точкова заварка приеме дебелина на свързаните елементи, ако дебелината им е различна, дебелината на тънки елемент (с изключение на заваръчен ръб от по-горе). Изчистването лв дължина шев. разгледа неговата действителна дължина минус два тона, като се има предвид липсата на сливане в началото и края на шева. Ако заваряване се стартира и завърши в парчето раздел, намаляване на дължината на шева не се произвежда.

Напреженията в заварката се проверява формула

където N - номиналната сила; ПИК - изчислява резистентност челно заваряване напрежение или компресия.

изчислено Якостта на опън на заварени съединения, направени от ръчно или полуавтоматично заваряване с конвенционални методи за контрол на качеството на заварките е по-ниска от изчислената първична резистентност допиращите метал, и защото директна възел конфигуриран като заваряване не се ravnoprochen основен метал. косо шев използва за получаване на еднакво силни съединения, които направят косо 2: (. виж фигурата по-долу) 1.

Когато огъващ момент М на съединението с нормални напрежения в заварката

където W w = TL 2 w / 6 - заварка момент резистентност.

Точковите заварки, работещи едновременно огъване и срязване, проверяват напрежение определя по формулата

където σw - нормални натоварвания от огъване; т w = Q / (TLW) - средно напрежение на срязване на силата на срязване, определя от състоянието на равномерно разпределение на челно шев.

Обиколката се присъединят. Това става, като ги редят на опашка с или без помощта на ъглови заваръчни шевове. В зависимост от местоположението на шевовете спрямо посоката на предаваните сили са произведени фланкиращата шевове (показани по-долу), разположени успоредно шевове сила и предна разположени перпендикулярно сила.

Съединение с шевове фланкиращи (а), по посока на потока линии и разпределение стрес (б)

Простота снаждане, която не изисква точно съответствие и обработка на ръба, а само почистване, почистване на мустаци, редактиране, е причина за широко разпространеното този тип заварка. Липса на това - силно изкривяване на потока енергия в сила на предаване от един член на друг и свързани концентрацията на стрес, причинен от едновременна работа шев срязване и огъване.

Когато свързващите шевове фланкиращи неравномерно предаване на силата появява като дължината на шева и напречното сечение на съединение (фигурата по-горе). По дължината на най-интензивния предаване на силите в краищата на ставите, където разлика напрежение в най-големите свързаните компоненти. Все пак, преди разрушаване на ставата поради претоварен работни части пластмасови (начални и крайни) възниква напрежение подравняване. Това позволи да се основава изчисляването на предположението за равномерно разпределение на напрежението на срязване при минимална сечение на заваръчния шев. разрушаване на ставата може да се получи както в заварка метал (показано по-долу) и на основния метал на границата на легиращи си с метал на заваръчния шев (показано по-долу), особено ако заварка метал силна ядро.

Предна конци (показани по-долу) предаване на сила по-равномерно по ширина от хълбока. Въпреки това, поради рязката промяна на посоката на потока захранваща линия (показано по-долу) се концентрира в заварка корен голямо напрежение (показано по-долу); Получената заварка фрактура настъпва при малки удължения (ε = 3-4%), т. е. чуплива.

Съединение с предна конци

Неравномерното разпределение на напреженията намалява качеството на връзката. Ето защо, независимо от режим (компресия, напрежение, срязване) Изчисляване на предна конци са конвенционално срязване при минимална площ раздел заварка. Във връзка с челната припокриващи се шевове припокриват дължина трябва да се прилага най-малко пет дебелини на тънки елемент (вж. Фигура долу). Това намалява ефекта на допълнително огъващ момент.

Нормално ъглов шев има форма на правоъгълна равнобедрен триъгълник с извита хипотенуза (Фигура niezhe) сечение.

Нормално приток изпъкнал шев е 0,1-оразмерена му KF крак. В конструкциите пряко наблюдение динамични натоварвания, за да се намали концентрацията на стрес при ъглови съединения, използвани скосените челни шевове със съотношение катет на 1: 1.5 (виж фигурата по-долу) или вдлъбнати стави (показани по-долу).

Напречните сечения на ъглови заваръчни шевове

и - нормален изпъкнали; б-плосък изпъкнали; в - вдлъбната

Минимална триноги шев конструкции, работещи при статично натоварване, с автоматична и полуавтоматична заварка - 3 мм, в ръчно заваряване - 4 мм, а при динамични натоварвания - 6 мм. Конци имат градация през 1 mm. Освен това, най-малкото на краката Еднопроходни ъглови заварки ограничени в зависимост от дебелината на по-дебели от елементите за заваряване. Таблицата по-долу показва, минималната стойност на ъгловите фуги на крака да основните групи структури. Най-високата стойност на крака на филе заварка в зависимост от дебелината на елементите да се свързват могат да бъдат взети KF = 1,2t, където т - най-малката от дебелината на елементите за заваряване.

Поради голяма концентрацията на напрежение в началото и в края на дължина на филе заваръчен шев трябва да бъде най-малко 40 mm или 4kf (при динамични натоварвания 60 mm или 6kf). Максимална дължина на флангови шевове също е ограничен и не може да надвишава 85 βf KF (βf - коефициент дълбочина на проникване ъглови заваръчни шевове, взети от таблицата по-долу), като действителното напрежение по дължината на шева са неравномерно разпределени и за дълго шевове своите крайни части изпитват пренапрежение, както и средната - понижено напрежение срещу изчислената стойност. Това ограничение не се отнася до такива съединения, чиято сила се генерира по цялата дължина, например при шевове талията греди.

Минималните стойности на KF ъглови заваръчни шевове

Забележка. Шевовете "в лодката" се използва за талията стави греди и колони

Изчисляването на двата хълбока и предна конците произвеждат по тяхно малкото напречно сечение βkf. наречени изчислява (вж. графиката по-долу).

В същото време изпъкналите изпъкналост ставите не вземат под внимание. ъгловите шевове, направени от автоматичен или полуавтоматичен, се оказва по-дълбоко проникване в сравнение с конвенционалните ръчно заваряване, както и че трябва да бъдат взети под внимание при изчисляването.

Напреженията вземат равномерно разпределени по дължината на заваръчния шев и да разгледат възможността за фрактура на условно разреза една от двете секции (виж фигурата по-долу.)

• на заваръчен метал (напречно сечение I-I)

• Метални слети граници (раздел II-II)

където βf и β Z - дълбочина на заваряване коефициенти проникването взети от таблицата по-долу, в зависимост от вида на заваряване и заваряване позиция за стомани с граница на провлачване до 580 МРа; KF - шев крак; ЛУ - изчислена дължина на шева, взети по-малко от действителната дължина 10 мм поради липса на синтез на заварката завършва; RWF - оценява резистентност зависи срязване на заваръчен метал в таблицата по-долу; γwf и γwz - коефициенти заварка експлоатационни условия, равни на 1, за заварени конструкции, работещи при температура не по-ниска от -40 ° С; Rwz = 0,45Run - изчислява резистентност зависи парче граница легиращи метали (стойности Run = Rm).

Обикновено, изчисленията определи действителната необходимата дължина шев, пита KF крак шев (използване на препоръките, дадени по-горе):

Изчисляването се извършва в две секции (на заваръчен метал и като βf RWF и метални легиращи граници даден βz и Rwz). По-голямата от двете стойности се приема като дължината на шева.

Както бе споменато по-горе, поради неравномерното разпределение на напреженията в дългите шевовете ъгъл може да се прилага при изчисляването само дължината LW = βf KF Ако изчислената дължината на шева, получени чрез горната формула, ще бъде по-голяма, то се определя от съвместното формула желания крак

Действието на огъващият момент върху правоъгълни елементи закрепен ъглови заварки (показани по-долу), напрежението по шевовете на двете секции се определя като огъващи напрежения в две правоъгълни секции, като ширината на правоъгълник изчислява секцията шев (βf KF или βz KF), и височината - дължина изчислява заварка (лв):

Действието на срязване сила на елемент прикрепен ъглови заварки (показано по-долу), напрежението на всяка от двете ставите, определени от формулите по-долу, чрез заместване на N на Р.

Схема за изчисляване на ъглови заваръчни шевове

Ако елемент едновременно действа момент и сила на срязване, в резултат на (резултантната) напрежение в ъглови свръзки

Тези напрежения не трябва да се бърка с горните напрежения в напречните съединения (виж ур. По-долу).

В случай на свързване шевове фланкиращи асиметрични елементи като ъгли, желателно е, че линията на действие на сила преминава през центъра на тежестта на съединение т. Е. Стави област да бъдат разпределени е обратно пропорционална на техните разстояния до центъра на тежестта на елемента.

На равни ъгли с ширината б рафтове отнеме от ъгъла до центъра на тежестта obushka z0 = 0,3b. След това, за закрепване на скоба (показано по-долу) с N усилие изисква дължина заварка:

от obushka:

от писалката:

Закрепването асиметричен профил (ъгъл), съпътстващи шевове

За неравни части, свързани към рафта, в по-горните формули, коефициентите се променят до N съответно 0.75 и 0.25. Обединените съединения са съединения, в които има няколко различни видове заварки: крило, предна, челно. Най-простата форма на челно съединение - връзки с наслагвания, попарен цяла верига.

Съединението се използва в случай на челно съставни листове под прав ъгъл. Поради своята простота, тя има широко приложение. Изчислено за съединенията е съединение в марки, за почти дизайн свързващи вещества - клин.