ЛЕКЦИЯ 3. Соединения металлических конструкций

Основной вид соединений МК - сварные (более 90 %). При монтаже часто используют болтовые соединения. Для ответственных конструкций, работающих в тяжелых условиях, могут применяться заклёпочные соединения. В конструкциях из тонколистовой стали (t = 0,5-1 мм) возможны паяные соединения.

3.1 Сварные соединения. Виды сварки и их общая характеристика

Наиболее распространенным видом соединения элементов стальных конструкций являются электросварные соединения.

Основными достоинствами сварных соединений являются:

- высокая прочность и надежность;

- возможность соединения элементов непосредственно без вспомогательных деталей и отверстий (в отличие от клепаных и болтовых соединений);

- простота конструктивной формы;

- экономия металла;

- возможность механизации и автоматизации процесса сварки.

Недостатками сварных соединений являются:

- деформация изделий от усадки сварных швов;

- наличие остаточных напряжений в конструкции, что в некоторых случаях приводит к увеличению хрупкости стали.

Структура сварного шва подразделяется на три зоны:

- зона основного металла;

- переходная зона;

- зона наплавленного металла.

Зоной основного металла считается его часть около шва, нагреваемая не выше критической температуры (t = 723°С), в которой металл сохраняет свои механические свойства.

Переходная (околошовная) зона или зона термического влияния, расположена между основным и наплавленным металлом. В этой зоне во время сварки наблюдается резкое изменение температуры от 1500°С (температура плавления) до 723°С. Структура металла в этой зоне неравномерна. Переходная зона является самым слабым местом шва.

Проникание наплавленного металла в основной шов называется проваром, чем глубже провар, тем лучше шов. Обычно глубина провара составляет 1,5 – 2 мм.

Типы сварных соединений и швов

Сварные соединения могут быть:

1) встык – свариваемые детали приставляются одна к другой встык, и место их соединения проплавляется сварным швом;

2) внахлестку – одна деталь накладывается на другую и приваривается по отдельным граням или по всему контуру соединения;

3) комбинированные – детали свариваются встык и для усиления привариваются накладки внахлестку.

Сварные швы в соединениях подразделяются по ряду признаков:

1) по конструкции шва – на стыковые и угловые. Если усилие действует вдоль углового шва, он называется фланговым, если поперек то лобовым;

2) по назначению – на рабочие (передающие усилия) и конструктивные (связующие);

3) по положению в пространстве при их выполнении – на нижние, вертикальные и потолочные;

4) по протяженности – на сплошные и прерывистые;

5) по числу слоев, накладываемых при сварке – на однослойные (однопроходные) и многослойные (многопроходные);

6) по месту производства – на заводские и монтажные;

7) по форме шва при сварке с обработанными кромками – на V-образные, Х-образные, К-образные и U-образные.

Таблица 1 – Виды сварных соединений и сварных швов

Стыковые	Угловые			Комбинированный
	Фланговые	Лобовые

Рис. 1. Положение сварного шва в пространстве

Рис. 2. Форма кромки свариваемых элементов

Кромки свариваемых изделий обрабатывают при больших толщинах металла для возможности выполнения монолитного соединения.