|
|
ОглавлениеОсновы теории сварки и резки металлов. Введение Глава 2. Сварные соединения и швы Глава 3. Металлургические процессы при сварке Глава 4. Термическая резка металлов Глава 6. Напряжения и деформации при сварке Глава 7. Свариваемость металла Глава 8. Дефекты сварных соединений Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГлава 2. Сварные соединения и швы2.1. Определение сварных соединений и швовСварным соединением называется неразъемное соединение, выполненное сваркой. В сварное соединение входят сварной шов, зона термического влияния и примыкающие к ней участки основного металла. Сварным швом называется участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации. Зона термического влияния при сварке — это участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, но структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке. Сварные соединения бывают: стыковые; угловые; торцовые; нахлесточные; тавровые (рис. 2.1). Рис. 2.1. Основные типы соединений: а — стыковое; б — угловое; в — торцовое; г — нахлесточное; д — тавровое Стыковое соединение — это соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями (рис. 2.2), расположенными в одной плоскости или на одной поверхности. Стыковое соединение без скоса свариваемых кромок применяют при соединении листов толщиной до 12 мм; при этом кромки листов срезают под прямым углом к плоскости. Листы до 4 мм сваривают односторонним швом, 2—12 мм — двухсторонним швом. При сварке такого соединения предусматривается только стыковка свариваемых кромок. Рис. 2.2. Конструктивные элементы разделки кромок под сварку: а — разделка одной кромки; б — разделка двух кромок; в — зазор; г — притупление; β — угол скоса кромок; α — угол разделки кромок Стыковое соединение без скоса свариваемых кромок и без зазора имеет хорошие характеристики при всех условиях нагружения. Для использования этого вида соединения в ответственных конструкциях необходимо обеспечение полного проплавления. Двухсторонний сварной шов повышает прочность сварного соединения, однако приложение значительных долговременных нагрузок из-за наличия непроваренного участка в корне шва может привести к разрушению соединения. В стыковых соединениях без скоса свариваемых кромок с зазором намного легче обеспечить полное проплавление, чем в стыковых соединениях без зазора. Это позволяет выполнять сварку металла большей толщины. Полное проплавление достигается при одностороннем сварном шве при толщине металла менее 5 мм. При двухстороннем сварном шве полное проплавление обеспечивается при толщине металла до 12 мм. Стыковое соединение со скосом кромок — это наиболее распространенное соединение. Оно намного превосходит по качеству шва стыковое соединение без скоса кромок и применяется для сварки ответственных конструкций. Стыковые соединения со скосом кромок позволяют сваривать металл толщиной от 3 до 100 мм. Двухсторонний сварной шов может производиться только в тех случаях, когда имеется возможность доступа к обратной стороне шва. В этом случае гораздо легче обеспечить гарантированный провар на всю толщину сварного соединения. Стыковые соединения с двумя симметричными скосами кромок применяются для конструкций, работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Они используются для получения сварных соединений металла толщиной от 8 до 120 мм. При выполнении стыкового соединения с двумя симметричными скосами кромок необходимо обеспечить гарантированное проплавление корня шва. Для этого перед наложением второго шва нужно произвести зачистку корня первого шва. Стыковые соединения со скосом одной кромки и с двумя симметричными скосами одной кромки не столь широко применяются, как стыковые соединения со скосом кромок и с двумя симметричными скосами кромок. Они могут применяться в конструкциях, силовые нагрузки на которые, а также толщина металла сходны с конструкциями, для которых используются стыковые соединения со скосом кромок. Для заполнения разделки со скосом одной кромки и с двумя симметричными скосами одной кромки требуется меньше электродного металла. Стыковое соединение с криволинейным скосом кромок применяется для особо ответственных конструкций, таких как нагреваемые сосуды высокого давления. Стоимость выполнения таких соединений выше, чем соединений со скосом кромок и соединений с двумя симметричными скосами кромок, однако для сварки соединений с криволинейным скосом кромок необходимо меньшее количество электродов и соответственно меньший расход электроэнергии. Стыковое соединение с криволинейным скосом кромок применяется для сварки металла толщиной от 15 до 100 мм. Полное сплавление корня шва легче обеспечить при сварке соединения с двух сторон и при сварке соединения на подкладке, чем при одностороннем шве. Для получения необходимых прочностных свойств такого соединения необходимо гарантированное проплавление корня сварного шва. Стыковое соединение с двумя симметричными криволинейными скосами кромок применяется для конструкций, в которых используется разделка с криволинейным скосом кромок, при этом сварка производится с двух сторон. Толщина свариваемого металла колеблется от 30 до 175 мм. Двухсторонний сварной шов обеспечивает более равномерное распределение напряжений и способствует уменьшению сварочных деформаций. Стыковые соединения с криволинейным скосом одной кромки и с двумя симметричными криволинейными скосами одной кромки применяются в тех же случаях, что и стыковые соединения с двумя симметричными криволинейными скосами кромок, но при условиях приложения меньших по величине нагрузок. Для заполнения полученной разделки требуется меньшее количество наплавленного металла. Наличие торца неразделанной кромки затрудняет сплавление и сквозное проплавление. Угловое соединение — это сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 2.3). Рис. 2.3. Угловое соединение Угловые соединения выполняют при расположении свариваемых элементов под прямым или произвольным углом, и сварка проводится по кромкам этих элементов с одной или с обеих сторон. Угловые соединения применяют при сварке различных коробчатых изделий, резервуаров и емкостей. Угловое соединение без скоса кромок с торцовым швом обычно применяют для сварки тонкого металла. Более толстые соединения могут выполняться, таким образом, только в том случае, если во время эксплуатации они не будут подвергаться значительным нагрузкам или изгибу в корневой части шва. Для получения данного типа соединения не требуется разделки кромок, сборка таких соединений предельно проста. Угловое соединение без скоса кромок с частичным перекрытием элементов может применяться для металла толщиной до 30 мм. Данное соединение образует разделку и позволяет обеспечить хорошее проплавление в корне шва, а также хороший внешний вид сварного шва. Для получения данного соединения не требуется никакой подготовки кромок, сборка таких соединений предельно проста. Внимание! Авторские права на книгу "Основы теории сварки и резки металлов. Учебник" (Овчинников В.В.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
