2.1. Типы сварных соединений

В зависимости от расположения свариваемых деталей различают соединения:

стыковые;
нахлесточные;
тавровые;
угловые;
соединения точечной сваркой.

Разрушение изделия обычно происходит не по самому шву, а в переходной зоне - между швом и не изменённым по структуре материалом, так называемой зоне термического влияния. Сварные швы рекомендуют выполнять разнесёнными с концентраторами напряжений, так как швы сами являются источниками таковых. С целью снижения концентраций напряжений швы часто подвергают дополнительной механической обработке, удаляя наплавленный неоднородный верхний слой.

Стыковые соединения

С оединение производят по торцам деталей (рис. 2.2.). По прочности оно близко к прочности основного металла.

Рис. 2.2. Стыковое соединение

В зависимости от толщины свариваемых деталей сварку производят в один или два приема (односторонним или двухсторонним швом) и по-разному обрабатывают кромки деталей.

Рис. 2.3. Разделка кромок и производство сварки в один или два приема

в зависимости от толщины свариваемых деталей

Без разделки односторонним швом с отбортовкой кромок соединяются листы

толщиной s не более 4 мм (рис.2.3а), двухсторонним - детали до 5 мм (рис. 2.3б).

Y- образная разделка. Сварка двухсторонним швом применяется при толщине

деталей s = 3-60 мм (рис. 2.3в).

X-образная разделка. Сварка двухсторонним швом применяется при толщине

деталей s = 8-120 мм (рис. 2.3д). Для такой разделки характерна разная толщина проплавления, что ухудшает качество шва.

U-образная разделка. Сварка применяется при S = 15-100 мм (рис. 2.3г). Раз-

делка по сравнению с другими более трудоёмкая и дорогая, но она обеспечивает почти одинаковую толщину проплавления и, следовательно, более качественное соединение. Сварка выполняется двухсторонним швом.

Двухсторонним швом производят сварку деталей, из которых одна с двумя

скосами кромки, толщиной s = 8-100 мм (рис. 2.3е).

Нахлесточные соединения

Д етали в этом случае лежат внахлест, т.е. частично перекрывают друг друга (рис. 2.4.). Соединения выпол-няются валиковыми (угловыми) швами, которые имеют форму, близкую к равнобедренному треугольнику с катетами k и высотой h = k sin 45^о= 0,7 k. Из технологических соображений выбирают k=3 мм и более, обычно k = s.

Рис. 2.4. Нахлесточное соединение

Сварные швы по форме поперечного сечения могут быть нормальными (рис. 2.6, б), выпуклыми (рис. 2.6, а; 2.7, а) и вогну-тыми (рис. 2.7, б). Выпуклость шва обозна-чается g, а вогнутость — D; их величина не должна превышать 3 мм.

Выпуклый угловой шов, кажущийся на первый взгляд более прочным, имеет значительную концентрацию напряжений по сравнению с нормальным и особенно вогнутым швами, так как выпуклый шов образует более резкое изменение сечения детали в месте соединения. Поэтому при действии на конструкцию переменных нагрузок рекомендуется применять вогнутые угловые швы, хотя вогнутость их обычно достигается механической обработкой, которая значительно увеличивает стоимость соединения. У стыковых швов со снятыми механическим способом выпуклостями концентрация напряжений практически отсутствует.

В зависимости от расположения швов относительно внешней силы различают:

- фланговые, когда сила параллельна шву (рис. 1.2.5 а),

- лобовые, когда сила перпендикулярна шву (рис. 1.2.5 б),

- косые, когда сила наклонна относительно шва (рис. 1.2.5 в),

- комбинированные - выполнены произвольной комбинацией указанных выше швов (рис. 2.5 г).