Стоматология
   
с 9 до 22

Виды сварных швов и соединений, геометрические характеристики сварных швов

Критерии качества шва при [сварке металлических деталей] разнообразны — на прочность и долговечность соединения влияет сразу несколько параметров. Сваривание угловых конструкций (угловое соединение) требует правильного размера узла соприкосновения и наплыва металла — расчета катета сварного шва по формуле. Каковы требования и критерии, мы расскажем в этой статье.

Качество сварочного шва и определение катета

При сборке металлоконструкции соединение деталей сваркой рассматривается как одна из наиболее надежных технологий. Надежность и прочность шва зависит от распределения усилий по металлу, а это в свою очередь определяется геометрическими параметра зоны соединения. Главная особенность технологии состоит в том, что место стыковки заливается металлом, а в процессе его остывания сварочная ванна приобретает единую структуру. Целостность и соединения в дальнейшем зависит от способности этой структуры противостоять нагрузкам.

Особенности стыкового и углового соединения заготовок

Основные параметры, по которым оценивается и рассчитывается соединение, учитывают его геометрические особенности. Для них существуют понятные определения. Они в свою очередь зависят от типа соединения — стыкового, углового, торцевого или нахлеста. При этом имеет большое значение подготовка кромок и торцов деталей. Учитывается ряд особенностей заготовок и самого шва.

  1. Стык листов толщиной от 4 мм должен выполняться с подготовкой кромок и торцов таким образом, чтобы образовался треугольный криволинейный зазор для полного проваривания на всю глубину.

  2. Листы толщиной 2 мм варят только нахлестом, избегая сквозного прожога металла.

  3. Полноценный провар соединения достигается только при прогревании металла на всю глубину стыка. Именно для этого прибегают к скосу кромок деталей. При сваривании уголков большой толщины скос выполняется как для листов.

  4. При угловом и тавровом сваривании деталей формируется характерный наплыв, ширина и форма которого определяет прочность и долговечность стыковки.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Как паять латунь в домашних условиях?

При стыковании деталей со скосом кромок, как и при угловом соединении, шов в разрезе имеет треугольную форму. В первом случае учитывается соотношение ширины, глубины и высоты шва. Во втором наплыв образует наклонную поверхность — расстояние от ее края до другой детали и есть катет сварного шва, параметры которого определяются ГОСТ 5264-80.

Расчет сварных соединений

Зависимость качества сварки от параметров настройки аппарата

[Дуговая сварка] выполняется с определенными значениями тока и напряжения, что в итоге влияет на глубину провара и качество сплавления металла двух деталей в границах сварочной ванны. Основные приемы, которыми пользуются опытные сварщики для формирования качественного шва:

  • глубина провара растет при нарастании силы тока при неизменном напряжении — растет температура и глубина прогрева металла;

  • ширина шва и катета нарастает при росте напряжения и неизменной силе тока, однако при нарушении баланса возможен непровар стыка;

  • при росте скорости хода электрода снижается глубина проваривания и уменьшается ширина, а при превышении нормативного значения 50 м/ч возможно появление ряда [дефектов сварного шва], связанных с недостаточным прогревом металла;

  • выпуклая и вогнутая поверхность по катету сварного шва имеют разные прочностные характеристики, при этом первая получается при использовании вязких электродов.

При расчетах принимается во внимание толщина двух заготовок, но максимальные параметры тока и напряжения берутся по тонкой детали во избежание прожога. Максимальная и минимальная длина сварочного шва рассчитывается по приведенной в ГОСТ таблице.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Диффузионная сварка металлов

Ошибки при неверном вычислении катета сварного шва

Неопытные сварщики могут допускать ошибки, связанные с неправильным расчетом параметров катета шва при угловом соединении. Излишек металла по линии стыка не придает прочности, он становится причиной повышенного расхода энергии и электродов, приводит к разбрызгиванию металла и возникновению не связанного с поверхностью детали наплыва. Формула расчета катета сварного шва используется для определения его максимального и минимального размера.

Так как шов имеет форму треугольника, то достаточно использовать коэффициент 0,7 для ширины полученного валика. Это касается и сварки встык, когда торцы деталей образуют откос. Но следует учитывать, что при таком соединении угол может составлять от 30 до 60 градусов, и тут могут действовать другие коэффициенты.

Разновидности сварок

Классификация сварок:

  1. Наиболее распространенной является электросварка

    . Ее виды: контактная и дуговая.

  2. Помимо электрической сварки существует газовый

    вид.

  3. По способу автоматизации есть деление: автоматическая, полуавтоматическая и ручная

    сварки.

Существует несколько вариантов выполнения сварочных швов:

  • стыковые;
  • угловые;
  • внахлест;
  • тавровые.

СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ С ПРЯМЫМ ШВОМ (рис. 1, а).

Допускаемая сила для соединения при растяжении

Р1 = [σ’p]·L·S

, то же при сжатии

Р2 = [σ’сж]·L·S

, где, [σ’p] и [σ’сж] — допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении и сжатии.

При расчете прочности все виды подготовки кромок в стыковых соединениях принимают равноценными.

СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ С КОСЫМ ШВОМ (рис. 1, б).

Допускаемая сила для соединения при растяжении

То же при сжатии

При β = 45° — соединение равнопрочно целому сечению.

НАХЛЕСТОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (рис. 2).

Соединения выполняют угловым швом. В зависимости от напряжения шва относительно направления шва относительно направления действующих сил угловые швы называют лобовыми (см. рис. 2, а), фланговыми (см. рис. 2. б), косыми (см. рис. 2. в) и комбинированными (см. рис. 2, г).

Максимальную длину лобового и косого швов не ограничивают. Длину фланговых швов следует принимать не более 60К, где К — длина катета шва. Минимальная длина углового шва 30 мм; при меньшей длине дефекты в начале и в конце шва значительно снижают его прочность. Минимальный катет углового шва Кmin принимают равным 3 мм, если толщина металла S >= 3 мм.

Допускаемая сила для соединения где, [τср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез; К — катет шва; L — весь периметр угловых швов; — для лобовых швов L = l

; для фланговых L = 2

l

1; — для косых L =

l

/sinβ; — для комбинированных L = 2

l

1 +

l

.

СОЕДИНЕНИЕ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (рис. 3).

Силы, передаваемые на швы 1 и 2, находят из уравнений статики

Необходимая длина швов

где, [τ’ср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез; К — катет шва. Примечание: Допускается увеличение l2 до размера l1.

ТАВРОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Наиболее простое в технологическом отношении.

Допускаемая сила для растяжения

Р = 0,7 [τ’ср] KL

, где, [τ’ср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез; К — катет шва, который не должен превышать 1,2S (S — наименьшая толщина свариваемых элементов).

Наиболее обеспечивающее лучшую передачу сил.

Допускаемая сила для растяжения

Р1 = [σ’p]·L·S

, то же при сжатии

Р2 = [σ’сж]·L·S

, где, [σ’p] и [σ’сж] — допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении и сжатии.

СОЕДИНЕНИЕ С НАКЛАДКАМИ

Сечение накладок, обеспечивающее равнопрочность целого сечения (см. рис. 6)

где, F — сечение основного металла; [σp] — допускаемое напряжение при растяжении основного металла; [σ’p] — допускаемое напряжение для сварного шва при растяжении.

Сечение накладки, обеспечивающее равнопрочность целого сечения (см. рис. 7):

где, [τ’cp] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез.

СОЕДИНЕНИЕ С ПРОРЕЗЯМИ

Применяют лишь в случаях, когда угловые швы недостаточны для скрепления. Рекомендуется a = 2S , l

= (10 ÷ 25)S.

Допускаемая сила, действующая на прорезь

Р = [τ’сp]·L·S

, где, [τ’сp] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез.

СОЕДИНЕНИЕ ПРОБОЧНОЕ

Применяют в изделиях, не несущих силовых нагрузок. Пробочную сварку можно применять для соединения листов толщиной от 15 мм.

Если пробочные соединения подвергаются действию срезывающих сил, то напряжение

где, d — диаметр пробки; i — число пробок в соединении.

СОЕДИНЕНИЕ СТЫКОВОЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА

При расчете прочности соединения (см. рис. 9), осуществленного стыковым швом, находящимся под действием изгибающего момента Ми и продольной силы Р, условие прочности

где, W = Sh²/6; F = hS.

При расчете прочности соединения (см. рис. 10, а), осуществленного угловым швом, находящимся под действием изгибающего момента Ми и продольной силы Р, расчетные касательные напряжения в шве

где, Wc = 0,7Kh²/6; Fc = 0,7Kh.

При расчете прочности соединений (см. рис. 10, б), состоящих из нескольких швов и работающих на изгиб, принимают (для приведенного графически случая), что изгибающий момент Ми уравновешивается парой сил в горизонтальных швах и моментом защемления вертикального шва

Если момент Ми и допускаемое напряжение τ заданы, то из полученного уравнения следует определить

l

и K, задавшись остальными геометрическими параметрами.

ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ

Допускаемые напряжения (табл. 1 и 2) для сварных швов принимают в зависимости: а) от допускаемых напряжений, принятых для основного металла; б) от характера действующих нагрузок.

В конструкциях из стали Ст5, подвергающихся воздействию переменных или знакопеременных нагрузок, допускаемые напряжения для основного металла понижают, умножая на коэффициент

где, σmin и σmax — соответственно минимальное и максимальное напряжения, взятые каждое со своим знаком.

1. Допускаемые напряжения для сварных швов в машиностроительных конструкциях при постоянной нагрузке

Сварка Для стыковых соединений При срезе [τ’ср]
при растяжении [σ’p] при сжатии [σ’сж]
Ручная электродами: Э42……….. Э42 А……. 0,9[σp] [σp] [σp] [σp] 0,6[σp] 0,65[σp]
[σp] — допускаемое напряжение при растяжении для основного металла.

2. Допускаемые напряжения в МПа для металлоконструкций промышленных сооружений (подкрановые балки, стропильные фермы и т. п.)

Марка стали Учитываемые нагрузки
основные основные и дополнительные
вызывающие напряжения
растяжения, сжатия, изгиба среза смятия (торцового) растяжения, сжатия, изгиба среза смятия (торцового)
Подкрановые балки, стропильные фермы и т.п.
Ст2 Ст3 140 160 90 100 210 240 160 180 100 110 240 270
Металлоконструкции типа крановых ферм
Ст0 и Ст2 Ст3 и Ст4 Ст5 Низколеги- рованная 120 140 175 210 95 110 140 170 180 210 260 315 145 170 210 250 115 135 170 200 220 255 315 376

Для конструкций из низкоуглеродистых сталей при действии переменных нагрузок рекомендуется принимать коэффициент понижения допускаемых напряжений в основном металле

где, ν — характеристика цикла, ν = Рmin / Pmax; Рmin и Pmax соответственно наименьшая и наибольшая по абсолютной величине силы в рассматриваемом соединении, взятые каждая со своим знаком; Ks — эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 3).

3. Эффективный коэффициент концентрации напряжения Ks

Расчетное сечение основного металла Кs
Вдали от сварных швов 1,00
В месте перехода к стыковому или лобовому шву (металл обработан наждачным кругом) 1,00
В месте перехода к стыковому или лобовому шву (металл обработан строганием) 1,10
В месте перехода к стыковому шву без механической обработки последнего 1,40
В месте перехода к лобовому шву без обработки последнего, но с плавным переходом при ручной сварке 2,00
В месте перехода к лобовому шву при наличии выпуклого валика и небольшого подреза 3,00
В месте перехода к продольным (фланговым) швам у концов последних 3,00

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Пример 1.

Определить длину швов, прикрепляющих уголок 100x100x10 мм к косынке (рис. 11. а). Соединение конструируется равнопрочным целому элементу. Материал сталь Ст2. Электроды Э42.

В табл. 2 для стали Ст2 находим допускаемое напряжение [σp] = 140 МПа. Площадь профиля уголка 1920 мм² («Уголки стальные горячекатаные равнополочные» ГОСТ 8509-93).

Расчетная сила в уголке

Р = 140×1920 = 268 800 Н

В данном случае допускаемое напряжение при срезе, согласно табл. 1, в сварном шве

[τcp] = 140×0,6 = 84 МПа

.

Требуемая длина швов (при К =10 мм) в нахлесточном соединении согласно расчету к рис. 11а.

Длина лобового шва l = 100 мм: требуемая длина обоих фланговых швов lфл = 458-100 = 358 мм. Так как для данного уголка е1 = 0,7l

то длина шва 2 будет l2 — 0,7×358 = 250 мм, длина шва 1 будет l1 = 0,3×358 = 108 мм. Принимаем l2 = 270 мм, l1 = 130 мм.

Пример 2.

Определить длину l швов, прикрепляющих швеллер №20а. нагруженный на конце моментом М = 2,4×107 Н·мм (рис. 11. б). Материал сталь Ст2. Электроды Э42.

В табл. 2 для стали Ст2 находим допускаемое напряжение [σp] = 140 МПа. Допускаемое напряжение при срезе, согласно табл. 1, в сварном шве

[τ’cp] = 140×0,6 = 84 МПа

.

Момент сопротивления сечения швеллера W = 1,67 x 105 мм³

(из ГОСТа)

Напряжение

σ = 2,4×107 / 1,67×105 = 144 МПа

Катет горизонтальных швов К1 = 10 мм, вертикального К2 = 7,5 мм. Из формулы 1 (см. выше) находим

Принимаем l = 200 мм. При этой длине шва напряжение при изгибе

Полученная величина меньше допускаемой [τ’cp] = 84 МПа.

ЭЛЕКТРОДЫ

Размеры и общие технические требования на покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей и наплавки поверхностных слоев из сталей и сплавов приведены в ГОСТ 9466-75 или кратко здесь.

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей (по ГОСТ 9467-75):

Электроды изготовляют следующих типов:

Э38, Э42, Э46 и Э50 — для сварки низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 500 МПа:

Э42А, Э46А и Э50А — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 500 МПа, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;

Э55 и Э60 — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву св. 500 до 600 МПа;

Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 — для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа;

Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2МГ, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ — для сварки легированных теплоустойчивых сталей.

Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения при нормальной температуре (по ГОСТ 9467-75)

Типы электродов Металл шва или наплавленный металл Сварное соединение, выполненное электродами диаметром менее 3 мм
Временное сопротивление разрыву σв, МПа (кгс/мм²) Относительное удлинение δ5, % Ударная вязкость KCU, Дж/см² (кгс·м/см²) Временное сопротивление разрыву σв, МПа (кгс/мм²) Угол загиба, градусы
не менее
Э38 380 (38) 14 28 (3) 380 (38) 60
Э42 420 (42) 18 78 (8) 420 (42) 150
Э46 460 (46) 18 78 (8) 460(46) 150
Э50 500 (50) 16 69 (7) 500 (50) 120
Э42А 420 (42) 22 148 (15) 420 (42) 180
Э46А 460 (46) 22 138 (14) 460 (46) 180
Э50А 500 (50) 20 129 (13) 500 (50) 150
Э55 550 (55) 20 118 (12) 550 (55) 150
Э60 600 (60) 18 98 (10) 600 (60) 120
Э70 700 (70) 14 59 (6)
Э85 850 (85) 12 49 (5)
Э100 1000 (100) 10 49 (5)
Э125 1250 (125) 8 38 (4)
Э150 1500 (150) 6 38 (4)

ГОСТ 9467-75 предусматривает также типы электродов и механические свойства наплавленного металла или металла шва для легированных теплоустойчивых сталей.

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами (по ГОСТ 10051-75)

Тип Марка Твердость без термообработки после наплавки HRC Область применения
Э-10Г2 Э-11Г3 Э-12Г4 Э-15Г5 Э-30Г2ХМ ОЗН-250У O3H-300У ОЗН-350У ОЗН-400У НР-70 22,0-30,0 29,5-37,0 36,5-42,0 41,5-45,5 32,5-42,5 Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок (осей, валов автосцепок, железнодорожных крестовин, рельсов и др.)
Э-65Х11Н3 Э-65Х25Г13Н3 ОМГ-Н ЦНИИН-4 27,0-35,0 25,0-37,0 Наплавка изношенных деталей из высокомарганцовистых сталей типов Г13 Г13Л
Э-95Х7Г5С Э-30Х5В2Г2СМ 12АН/ЛИВТ ТКЗ-Н 27,0-34,0 51,0-61,0 Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок с абразивным изнашиванием
Э-80Х4С Э-320Х23С2ГТР Э-320Х25С2ГР Э-350Х26Г2Р2СТ 13КН/ЛИВТ Т-620 Т-590 Х-5 57,0-63,0 56,0-63,0 58,0-64,0 59,0-64,0 Наплавка деталей, работающих в условиях преимущественно абразивного изнашивания
Э-300Х28Н4С4 Э-225Х10Г10С Э-110Х14В13Ф2 Э-175Б8Х6СТ ЦС-1 ЦН-11 ВСН-6 ЦН-16 49,0-55,5 41,5-51,5 51,0-56,5 53,0-58,5 Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания ударными нагрузками

ГОСТ предусматривает также и другие химический состав, типы и марки электродов.

Сварочные материалы, применяемые для сварки стальных конструкций, должны обеспечивать механические свойства металла шва и сварного соединения (предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, угол загиба, ударную вязкость) не менее нижнего предела свойств основного металла конструкции.

Свариваемые материалы и применяемые электроды:

— СтЗкп, СтЗкп, СтЗпс, Сталь 08кп, Сталь 10 — Э42, Э42А, Э46;

— Сталь 20 —

Э42;

— Сталь 25Л —

Э46;

— Сталь 35Л, Сталь 35, Сталь 45, Ст5кп, Ст5пс —

Э50А;

— Сталь 20Х, Сталь 40X —

Э85;

— Сталь 18ХГТ, Сталь 30ХГСА —

Э100;

— АД1, АД1М, АМг6 — Присадочные прутки.

Подробную классификацию покрытых электродов и область применения смотри здесь.

ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ

Расчет сварных соединений

СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ С ПРЯМЫМ ШВОМ

(рис. 1, а).

Допускаемая сила для соединения при растяжении

Р1 = [σ’p]·L·S ,

то же при сжатии

Р2 = [σ’сж]·L·S ,

где,

[σ’p] и [σ’сж] — допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении и сжатии.

При расчете прочности все виды подготовки кромок в стыковых соединениях принимают равноценными.

СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ С КОСЫМ ШВОМ

(рис. 1, б).

Допускаемая сила для соединения при растяжении

То же при сжатии

При β = 45° — соединение равнопрочно целому сечению.

НАХЛЕСТОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

(рис. 2).

Соединения выполняют угловым швом. В зависимости от напряжения шва относительно направления шва относительно направления действующих сил угловые швы называют лобовыми (см. рис. 2, а), фланговыми (см. рис. 2. б), косыми (см. рис. 2. в) и комбинированными (см. рис. 2, г).

Максимальную длину лобового и косого швов не ограничивают. Длину фланговых швов следует принимать не более 60К, где К — длина катета шва. Минимальная длина углового шва 30 мм; при меньшей длине дефекты в начале и в конце шва значительно снижают его прочность.

Минимальный катет углового шва Кmin принимают равным 3 мм, если толщина металла S >= 3 мм.

Допускаемая сила для соединения

где, [τср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез;

К — катет шва;

L — весь периметр угловых швов;

— для лобовых швов L = l; для фланговых L = 2l1;

— для косых L = l/sinβ;

— для комбинированных L = 2l1 + l.

СОЕДИНЕНИЕ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

(рис. 3).

Силы, передаваемые на швы 1 и 2, находят из уравнений статики

Необходимая длина швов

где,

[τ’ср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез;

К — катет шва.

Примечание: Допускается увеличение l2 до размера l1.

ТАВРОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Наиболее простое в технологическом отношении.

Допускаемая сила для растяжения

Р = 0,7 [τ’ср] KL

,

где,

[τ’ср] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез;

К — катет шва, который не должен превышать 1,2S (S — наименьшая толщина свариваемых элементов).

Наиболее обеспечивающее лучшую передачу сил.

Допускаемая сила для растяжения

Р1 = [σ’p]·L·S ,

то же при сжатии

Р2 = [σ’сж]·L·S ,

где,

[σ’p] и [σ’сж] — допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении и сжатии.

СОЕДИНЕНИЕ С НАКЛАДКАМИ

Сечение накладок, обеспечивающее равнопрочность целого сечения (см. рис. 6)

где,

F — сечение основного металла; [σp] — допускаемое напряжение при растяжении основного металла; [σ’p] — допускаемое напряжение для сварного шва при растяжении.

Сечение накладки, обеспечивающее равнопрочность целого сечения (см. рис. 7):

где,

[τ’cp] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез.

СОЕДИНЕНИЕ С ПРОРЕЗЯМИ

Применяют лишь в случаях, когда угловые швы недостаточны для скрепления.

Рекомендуется a = 2S , l = (10 ÷ 25)S.

Допускаемая сила, действующая на прорезь

Р = [τ’сp]·L·S ,

где,

[τ’сp] — допускаемое напряжение для сварного шва на срез.

СОЕДИНЕНИЕ ПРОБОЧНОЕ

Применяют в изделиях, не несущих силовых нагрузок. Пробочную сварку можно применять для соединения листов толщиной от 15 мм.

Если пробочные соединения подвергаются действию срезывающих сил, то напряжение

где,

d — диаметр пробки;

i — число пробок в соединении.

СОЕДИНЕНИЕ СТЫКОВОЕ

ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА

При расчете прочности соединения (см. рис. 9), осуществленного стыковым швом, находящимся под действием изгибающего момента Ми и продольной силы Р, условие прочности

где,

W = Sh²/6;

F = hS.

При расчете прочности соединения (см. рис. 10, а), осуществленного угловым швом, находящимся под действием изгибающего момента Ми и продольной силы Р, расчетные касательные напряжения в шве

где,

Wc = 0,7Kh²/6;

Fc = 0,7Kh.

При расчете прочности соединений (см. рис. 10, б), состоящих из нескольких швов и работающих на изгиб, принимают (для приведенного графически случая), что изгибающий момент Ми уравновешивается парой сил в горизонтальных швах и моментом защемления вертикального шва

Если момент Ми и допускаемое напряжение τ заданы, то из полученного уравнения следует определить l и K, задавшись остальными геометрическими параметрами.

ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ

Допускаемые напряжения (табл. 1 и 2) для сварных швов принимают в зависимости:

а) от допускаемых напряжений, принятых для основного металла;

б) от характера действующих нагрузок.

В конструкциях из стали Ст5, подвергающихся воздействию переменных или знакопеременных нагрузок, допускаемые напряжения для основного металла понижают, умножая на коэффициент

где,

σmin и σmax — соответственно минимальное и максимальное напряжения, взятые каждое со своим знаком.

1. Допускаемые напряжения для сварных швов

в машиностроительных конструкциях при постоянной нагрузке

Сварка

Для стыковых соединений

При срезе [τ’ср]

при растяжении [σ’p] при сжатии [σ’сж]
Ручная электродами: Э42……….. Э42 А……. 0,9[σp] [σp] [σp] [σp] 0,6[σp] 0,65[σp]

[σp] — допускаемое напряжение при растяжении для основного металла.

2. Допускаемые напряжения в МПа

для металлоконструкций промышленных сооружений

(подкрановые балки, стропильные фермы и т. п.)

Марка стали

Учитываемые нагрузки

основные

основные и дополнительные

вызывающие напряжения

растяжения, сжатия, изгиба среза смятия (торцового) растяжения, сжатия, изгиба среза смятия (торцового)

Подкрановые балки, стропильные фермы и т.п.

Ст2 Ст3 140 160 90 100 210 240 160 180 100 110 240 270

Металлоконструкции типа крановых ферм

Ст0 и Ст2 Ст3 и Ст4 Ст5 Низколеги- рованная 120 140 175 210 95 110 140 170 180 210 260 315 145 170 210 250 115 135 170 200 220 255 315 376

Для конструкций из низкоуглеродистых сталей при действии переменных нагрузок рекомендуется принимать коэффициент понижения допускаемых напряжений в основном металле

где,

ν — характеристика цикла, ν = Рmin / Pmax; Рmin и Pmax соответственно наименьшая и наибольшая по абсолютной величине силы в рассматриваемом соединении, взятые каждая со своим знаком;

Ks — эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 3).

3. Эффективный коэффициент концентрации напряжения Ks

Литература:

  1. Renouard, «Histoire de la medicine» (П., 1948).
  2. З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Доклиническое изучение противоопухолевой активности производного индолокарбазола ЛХС-1208 // Российский биотерапевтический журнал. 2014. № 1. С. 129.
  3. Харенко Е. А., Ларионова Н. И., Демина Н. Б. Мукоадгезивные лекарственные формы. Химико-фармацевтический журнал. 2009; 43(4): 21–29. DOI: 10.30906/0023-1134-2009-43-4-21-29.
  4. https://StavLife26.ru/baza-znanij/svarochnyj-katet.html.
  5. https://studopedia.net/10_9542_dopuskaemie-napryazheniya-dlya-svarnih-shvov.html.
  6. Sprengel, «Pragmatische Geschichte der Heilkunde».
  7. Скориченко, «Доисторическая M.» (СПб., 1996); его же, «Гигиена в доисторические времена» (СПб., 1996).
  8. Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).

Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации