книги / Сварные конструкции

Нахлесточные соединения не являются характерными для сварных конструкций. Они повторяют форму соединений клепа­ ных конструкций и находят применение главным образом в кон­ струкциях, воспринимающих статическую нагрузку. Следует от­ метить, что все сказанное не умаляет значения сварных соедине­ ний внахлестку, так как конструкций, в которых преобладает статическая нагрузка, а вибрационная незначительна или совсем отсутствует, очень много. К числу их относятся, например, стро­ пильные фермы, колонны, мачты линий электропередач и др.

Соединение внахлестку по сравнению со стыковым соедине­ нием обладает большими преимуществами по условиям сборки, что имеет весьма большое значение при выполнении монтажных работ. Было бы ошибочным избегать применения этого соедине­ ния в конструкциях, предназначенных для работы под действием статических нагрузок. В конструкциях, воспринимающих дина­ мическую нагрузку, они также находят применение*, но лишь для сопряжений второстепенных, слабонагруженных элементов, для которых условия прочности не являются главными (например, в связях). В таких случаях применение нахлесточных соедине­ ний может быть оправдано тем, что для их осуществления не требуется соблюдения высокой точности, что значительно упро­ щает работу по заготовке и сборке слабонагруженных элементов конструкций.

Сварное соединение внахлестку находит широкое применение в конструкциях, выполненных контактной точечной сваркой, ко­ торая характеризуется высокой производительностью и успешно используется при изготовлении тонкостенных элементов.

Большое значение соединение внахлестку имеет также для деталей, изготовляемых из пластмасс, которые являются весьма перспективным материалом.

Широкое распространение этот тип соединения имеет также в случаях применения пайки.

Отмечая большое положительное значение многообразия форм сварных соединений, нельзя забывать и о том, что это много­ образие форм характеризуется также и весьма большим диапазо­ ном значений коэффициента концентраций напряжений. В свар­ ных конструкциях могут быть созданы соединения со значительно меньшей концентрацией напряжений, чем в соединениях кле­ паных конструкций. К таким соединениям относятся соединения встык и втавр. Вместе с тем в сварных конструкциях могут быть соединения с высокой концентрацией напряжений, к числу которых относятся сварные нахлесточные соединения. В качестве примера чрезмерно высокой концентрации напряжений, возмож­ ной для сварных конструкций, можно привести узел легкой фермочки, в котором присоединяемые внахлестку элементы решетки очень близко расположены друг к другу (рис. 2.11). Из-за малой

тами, создаются весьма неблагоприятные условия нагружения, которые характеризуются как высокой концентрацией напряже­ ний, так и крайне неблагоприятной концентрацией деформаций.

Подобный по внешней форме узел клепаной конструкции по условиям работы существенно отличается от сварного узла..

В нем, несмотря на близкое расположение торцовых участ­ ков элементов решетки, усилия, передаваемые ими, не концен­ трируются на таком коротком участке пояса, как это имеет место в сварном узле. Здесь размеры участка, на котором происходит передача усилий, определяются расстояийем ме­ жду заклепками. Это расстоя­ ние значительно больше, чем расстояние' между концами швов в сварном узле, и является достаточным для умеиьшения опасности появления разруше­ ний в узле клепаной конструк­ ции. В узле сварной конструкции отмечейные неблагоприятные обстоятельства могут в от­ дельных случаях привести к преждевременному разрушению. Для уменьшения опасности раз­ рушения сварной конструкции в подобных случаях необходимо

увеличить расстояние между прикрепляемыми к поясу элемен­ тами решетки. Более подробный анализ отмеченных условий будет приведен далее.

Этот пример указывает на то, что простое копирование старых форм, применявшихся в клепаных конструкциях, не может дать для сварных конструкций удовлетворительного результата. Для них требуются новые формы, отвечающие своеобразию условий их работы.

§ 8. У С Л О В Н Ы Е О Б О З Н А Ч Е Н И Я С В А РН Ы Х Ш ВОВ

На чертежах сварных конструкций с целью упрощения при­ меняется система условного изображения и обозначения сварных швов по ГОСТ 2.312—72.

В планах и боковых видах чертежа видимые сварные швы условно изображают сплошными основными линиями, а неви­ димые — штриховыми линиями.

В поперечных сечениях границы шва изображают сплошными основными линиями, а конструктивные элементы кромок в гра­ ницах шва — сплошными тонкими линиями.

При условном методе обозначения сварные швы отмечаются ломаной линией — выноской, состоящей из наклонного участка и полки. Наклонный участок заканчивается односторонней стрел­ кой, указывающей место расположения шва.

Обозначения сварных швов проставляются над полкой (когда одноконечной стрелкой указана лицевая сторона шва) или под полкой (когда указана 'оборотная сторона шва) и состоят из сле­ дующих элементов:

обозначения стандарта на швы и конструктивные элементы швов сварных соединений (табл. 2 . 1, графа 1);

обозначения шва, принятого в стандарте (табл. 2 . 1, графа 5); условного обозначения способа сварки, принятого в этом

стандарте; знака профиля шва и размера его катета (только для швов

соединений угловых, тавровых и внахлестку); длины (или диаметра) провариваемого участка (только для

прерывистых швов), шага шва и вспомогательного знака (табл. 2 .2 , строки 1 и 2 ), указывающего расположение участков прерыви­

Вспомогательными знаками отмечаются некоторые особые ус­ ловия выполнения швов, к числу которых относятся: выполнение прерывистых швов, швов на монтаже, выполнение швов по зам­ кнутому контуру, дополнительная механическая обработка по­ верхности шва или мест переходов от шва к основному металлу.

Знак монтажного шва, а также знак шва, выполняемого по замкнутому контуру, располагаются на изломе линии выноски. Остальные элементы условного обозначения располагаются в ука­ занной последовательности и отделяются друг от друга знаком дефис (за исключением вспомогательных^ знаков).

Рекомендуются следующие основные ‘буквенные обозначения видов и методов сварки: Э — электродуговая, Г — газовая, Ш — электрошлаковая, И — в инертных газах, У з— ультразвуковая, Тр — трением, X — холодная, Дф — диффузионная, К — кон­ тактная, Эл —электронно-лучевая, Лз — лазерная, Вз — взры­

Для автоматической и полуавтоматической сварки под флю­ сом дополнительно применяются индексы для обозначения не­ которых технологических особенностей: Аф — автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке, Ам — то же на флюсомеДной подкладке, Ар — то же с ручной подваркой, Ас — то же на стальной подкладке, Аш — то же с предварительным наложе­ нием подварочного шва, Апк — то же с предварительной подвар­ кой корня шва.

Буквой А без индексов обозначается только автоматическая, сварка под флюсом без применения подкладок, подушек и ручной подварки.

Подобное же значение имеют эти индексы и при указании тех­ нологических особенностей полуавтоматической сварки — П, Пф, Пм, Пр, Пс, Ппш, Ппк.

Для контактной сварки применяются следующие обозначения

Ксс.— стыковая сопротивлением, Ксо — стыковая оплавлением. Дополнительные буквенные обозначения применяются в стан­ дартах (см. табл. 2.1) для указания некоторых технологических

особенностей и по другим методам сварки.

Буквенные обозначения электродуговой сварки Э в связи с ее широким применением, на чертежах не проставляется. Это обо­ значение принято только для нормативно-технических докумен­ тов. То жё относится и к обозначению ручной электродуговой сварки РЭ.

Буквенные обозначения способа или вида и метода сварки необходимо проставлять на чертеже только в случае применения нескольких способов или видов сварки. В случаях применения одного способа или вида и метода сварки более целесообразно

Разметку мест вырезки образцов производят по макрошли­ фам, изготовленным на торцах заготовки. Все образцы распола­ гаются вдоль испытуемого участка. Схема расположения образ­ цов указана на рис. 3.1.

При испытании металла шва, околошовной зоны и наплавлен­ ного металла на ударный изгиб определяется ударная вязкость.

Образец для испытания на ударный изгиб приведен на рис. 3.2. В зависимости от цели испытания надрез образца распола­

Разметка для определения положения надреза производится по маркрошлифам. Bte образцы располагаются поперек продоль­ ной оси испытуемого участка.

При испытаниях на ударный изгиб надрезанных образцов кроме определения значения ударной вязкости ап иногда опреде­ ляется еще и критическая температура хрупкого разрушения Тк (рис. 3.3). Для таких испытаний требуется серия образцов (не менее 30 шт.), чтобы определить значения ударной вязкости при различных температурах. Критическая температура хрупкого разрушения определяет переход от вязкого разрушения (характе­ ризующегося сравнительно высокими значениями ударной вяз­ кости) к хрупкому разрушению (характеризующемуся весьма малыми значениями ударной вязкости).

При определении прочности сварного соединения при стати­ ческом растяжении применяются образцы, представленные на рис. 3.4. Размеры их приведены в табл. 3.2. Длина образца в месте захвата определяется захватами машины.

Прочность сварного соединения в сечении по шву в большин­ стве случаев выше, чем в сечениях по основному металлу. В связи с этим в образцах для испытания на растяжение предусмотрена механическая обработка поверхности швов заподлицо с поверх­ ностью основного металла. Но допускается также и испытание