7.3 Зварні з’єднання

Розрізняють два основних види промислового зварювання:

1) за допомогою електродуги;

2) контактне зварювання (основане на електроопорові).

З цих двох видів найбільш поширеним є електродугове зварювання.

Вперше в світі цей спосіб було запропоновано російським вченим і винахідником Бенардосом Н.І, в 1882р (два вугільних електроди, між якими виникала електродуга, а в зону дуги поміщали з’єднувані деталі, що прогрівалися, й металеву присадку - дріт для утворення зварного шва). Згодом (1888р.) спосіб було вдосконалено російським винахідником Славяновим Н.Г. (металічні електроди, що слугували водночас джерелом електродуги і присадкою для утворення шва).

Промислового розвитку зварювання набрало вже в 20-ті роки XX століття. І, треба відзначити, найбільший внесок в цю справу зроблено в нашій країні, а ще конкретніше - академією наук України (інститут ім. Патона): засновник - Євген Оскарович Патон:

а) автоматичне зварювання під шаром флюсу

б) електрошлакове зварювання, при якому тепло виділяється під час проходження електроструму через шлакову ванну від електроду до виробу, що зварюється.

Класифікація зварних з’єднань

та зварних швів:

1) З’єднання за ознакою взаємного розміщення елементів, що зварюються, поділяються на 3 групи:

1. з’єднання у стик (з накладками або без них)

2. з’єднання внапусток

3. з’єднання впритул

2) Зварні шви поділяються на стикові та кутові.

Всі види з’єднань, окрім внапусток, можна виконати обома типами швів. Кутові шви застосовуються в з’єднаннях внапусток, впритул (при чому в з’єднанні внапусток - тільки кутові). При з’єднанні у стик - також, якщо з накладками.

Стикові шви застосовуються в з’єднаннях у стик (без накладок), впритул (в з’єднанні у стик без накладок - тільки стикові).

В свою чергу кутові шви за ознакою розміщення відносно направлення зосередженого вектора зовнішнього навантаження поділяються на:

а. лобові; б. флангові; с. косі;

Лекція №8

8.1 Зварні з’єднання у стик

В разі потреби можуть бути виконані з накладкою (або з двома, якщо велике зовнішнє навантаження). З’єднання з накладками виконується з допомогою кутових швів, а без них - тільки стиковими. Або обома швами - комбіновано.

Розглянемо найбільш поширений варіант з’єднання - без накладок, шов стиковий. Залежно від товщини листів, що зварюються, застосовуються різні види розчищення кромок.

мм (без розчищення)

мм

мм і т.д.

Зі збільшенням спосіб розчищення ускладнюється.

8.2 Розрахунок на міцність

стикового шва проводиться з припущенням того, що напруження рівномірно розподілене в перерізі і по довжині шва. При різних по товщині зварюваних листах розрахунок ведеться по меншій товщині.

Рис.2

Згідно з відповідним навантаженням з’єднання може „працювати” на розтяг або на стиск. Навантаження на стиск є більш сприятливим. Тому розглянемо варіанти розтягу. Як показує досвід

експлуатації та статистика руйнувань, з’єднання руйнується в зоні термічного впливу, а не по самому шву.

Отже,

(8.2.1)

де ,- дійсне й допустиме напруження шва;

- розрахункова довжина шва; <при ручному зварюванні, бо при першому контакті електроду з металом - не проварюється, а при відриванні електроду в кінці може бути „кратер”; при автоматичному зварюванні=(або, якщо зварник - високої кваліфікації, „паспортист”)

Величина - вибирається з таблиць залежно від матеріалу деталей, способу зварювання та виду електроду (останнє - для електродугового зварювання).