Navody

Svařované spoje – Svařování kovů

Svar je část svarového spoje, která vzniká v důsledku krystalizace roztaveného kovu. Svar je část svarového spoje, která se liší strukturou od struktury základního kovu.

Svary se podle typu spoje a tvaru průřezu dělí na tupé a rohové. Tupé svary se používají k vytváření tupých a mnohem méně často rohových a T-spojů. Rohové svary se používají v rohových, T-spojích a překrývajících se spojích.

Tupý svar je charakterizován šířkou svaru (e) a hloubkou průvaru (ft). Charakteristikami koutového svaru jsou šířka svaru (e), tloušťka svaru (a) a délka svaru (K).

Hloubka průvaru tupého svaru (ft) je největší hloubka tavení základního kovu v průřezu svaru.

Tloušťka koutového svaru (a) je největší vzdálenost od povrchu koutového svaru k bodu maximálního provaření základního kovu.

Odbočka koutového svaru (K) je nejkratší vzdálenost od povrchu jedné ze svařovaných částí k okraji koutového svaru na povrchu druhé svařované části. U symetrického koutového svaru se jako vypočítaná odbočka bere kterákoli ze stejných odboček; u asymetrického svaru se bere kratší odbočka.

Konvexita svaru (g) – konvexita svaru, určená vzdáleností mezi rovinou procházející viditelnými čarami hranice svaru se základním kovem a povrchem svaru, měřená v bodě největší konvexnosti.

Obr. 1. Tupé a rohové svary:
e — šířka svaru; h — hloubka průvaru svaru; g — konvexnost svaru (výztuž); a — tloušťka svaru; c — svarové rameno

Svařované spoje lze klasifikovat podle různých charakteristik.

Tvarem vnějšího povrchu. Svařované švy mohou být konvexní, ploché, konkávní. Tupé švy se vyrábějí konvexně (s výztuží) a ploché. Konkávnost tupých švů je nepřijatelná, jedná se o závažnou vadu svařování.

Rohové svary se vyrábějí konvexně, plochě, konkávně. Konkávnost (A) rohových svarů během svařování ve všech prostorových polohách nesmí překročit 3 mm.

Konvexnost (výztuž) svarových švů nesmí být větší než 2 mm při svařování v dolní poloze a ne více než 3 mm při svařování v ostatních polohách. Je povoleno zvětšit výztuž svarových švů provedených ve svislé, vodorovné a nad hlavou o 1 mm pro tloušťku základního kovu do 26 mm a o 2 mm pro tloušťku základního kovu nad 26 mm.

Svařované spoje s konvexními (tupými a rohovými) švy lépe snášejí statické zatížení. Švy s nadměrnou výztuhou jsou však nežádoucí ze dvou důvodů:
a) zvýšená spotřeba elektrod a elektrické energie;
b) koncentrace napětí v bodech průsečíku svarové plochy se základním kovem.

Svařované spoje s plochými (tupými a rohovými) a konkávními (rohovými) švy fungují lépe při proměnném a dynamickém zatížení.

Podle polohy svařování. V souladu s GOST 11969-79 (ST SEV 2856-81) („Tavné svařování. Základní ustanovení a jejich označení“) se svary klasifikují v závislosti na poloze svařování. Poloha svařování je určena úhlem sklonu podélné osy svaru (a) a úhlem natočení příčné osy svaru ((3) vzhledem k jejich nulovým polohám.

Obr. 2. Klasifikace švů podle tvaru vnějšího povrchu: a – tupý konvexní; b – tupý plochý; c – tupý konkávní; g – hranatý konvexní; d – hranatý plochý a konkávní

Přečtěte si více

Roubování hroznů: jak roubovat na jaře, v létě a na podzim? Nuance roubování sazenic na starý a mladý keř. Metody: z černé do zelené, ve standardu, podle pupenu a další

Obr. 3. Poloha švů v prostoru:
a — spodní; b — svislá; c — vodorovná; d — strop

Jsou stanoveny následující svařovací polohy a jejich označení: spodní – H, lodičkový – L, vodorovný – G, polovodorovný – Pg; svislý – V, polovertikální – Pv; stropní – IT, polostropní – Pp.

Svařování v dolní poloze je nejpohodlnější a nejsnadněji zvládnutelné. V továrních podmínkách je možné s pomocí různých zařízení svařovat téměř kompletně konstrukce v dolní poloze. Svařování švů ve svislé, vodorovné a nadhlavní poloze se provádí ve stavební a montážní výrobě.

Podle délky. Rozlišuje se mezi spojitými a přerušovanými svary. Spojitý svar je svar bez mezer po celé délce. Spojité svary se podle délky obvykle dělí na krátké (do 300 mm), střední (do 1000 mm) a dlouhé (nad 1000 mm).

Přerušovaný svar – svar s intervaly po celé délce. Vzdálenost od začátku jedné sekce svaru k začátku další sekce se nazývá rozteč svaru (t). Přerušované svary mohou být řetězové nebo stupňovité.

Řetízkový steh je oboustranný steh, u kterého jsou mezery umístěny na obou stranách stěny proti sobě.

Šachovnicový přerušovaný svar je oboustranný přerušovaný svar, u kterého jsou mezery na jedné straně stěny umístěny naproti svařovaným částem svaru na druhé straně.

Ve vztahu ke směru působící síly se svary dělí na boční (boční), čelní, šikmé a kombinované.

Boční svar je umístěn rovnoběžně se směrem působící síly.

Čelní svar je umístěn kolmo (normálně) ke směru působící síly.

Obr. 3. Přerušované svary:
a — řetízek; b — stupňovitý; c — krok přerušovaného švu; g — délka švové sekce

Obr. 4. Typy svarových švů podle způsobu vyplnění průřezu švu:
a — jednovrstvý; b — vícevrstvý; c — vícevrstvý víceprůchodový

Šikmý shoyo je umístěn pod úhlem ke směru působící síly. Kombinovaný šev je kombinací boční a šikmé, boční a čelní.

Podle způsobu vyplnění průřezu svaru se svary dělí na jednovrstvé (jednovrstvé), vícevrstvé a vícevrstvé vícevrstvé (obr. 4).

U vícevrstvého švu se počet vrstev rovná počtu průchodů. Pokud se u vícevrstvého švu některé vrstvy provádějí v několika průchodech, pak se takový šev nazývá vícevrstvý víceprůchodový.

U tupých svařovaných spojů se používají převážně jednovrstvé a vícevrstvé svary. U rohových, T-spojových a překrývajících se spojů se častěji používají jednovrstvé a vícevrstvé vícevrstvé svary.

Podle podmínek a místa provedení. Rozlišují se svary z výroby a montážní svary. Svary z výroby se obvykle provádějí v interiéru (dílny, dílny nebo prostory montážních obrobků), tj. v nejpříznivějších výrobních podmínkách pro svařování. Montážní svar je svar provedený během montáže konstrukcí nebo budovy. Montážní svary se často provádějí v podmínkách nepříznivých pro svařování (ve vysokých nadmořských výškách, v různých prostorových svařovacích polohách, venku, v zimě i v létě).

Podle SP 16.13330.2011 „Ocelové konstrukce“ z tabulky 4 vyplývají: svary „s koutovými svary“, charakteristiky návrhové odolnosti svaru – pro svarový kov a pro kov na hranici tavení; podmíněný řez; Rwf = 0,55*Rwun / Ywm = 0,55*410 / 1,25 = 180,4 MPa * Yc = 180,4 * 1,1 (Yc – koeficient provozního stavu pro prvky a spoje ocelových konstrukcí, tabulkové údaje) = 198,44 ,XNUMX MPa – pro svarový kov.

Přečtěte si více

Městská klinická nemocnice č. 31 pojmenovaná po akademičce G. M. Savelyevové - Nepodléhejte tlaku! | Městská klinická nemocnice č. 31 v Moskvě

Rwz=0,45*Run = 0,45 * 360 = 162 MPa * 1,1 = 178,2 MPa – podél hranice roztavení kovu.

Pro výpočet bereme nejmenší hodnotu – 178,2 MPa.

Hodnoty koeficientů spolehlivosti pro svarový kov Ywm by měly být brány:

Ywm = 1,25 – při Rwun ≤ 490 N/mm2 (4900 kg/cm2)

Ywm = 1,35 – při Rwun ≥ 590 N/mm2 (5900 kg/cm2)

Tabulka 3 – koeficienty provozních podmínek Yс

Vezmeme bod 6, konstrukční prvky z oceli s mezí kluzu do 440 MPa, nesoucí statické zatížení, při výpočtu pevnosti průřezu oslabeného otvory pro šrouby (kromě třecích spojů) – Yc = 1,10

Tabulka 4 – návrhová odolnost pro ocel

Porucha koutového svaru může nastat ve dvou rovinách: podél svarového kovu, podél tavné hranice, proto se výpočet koutových svarů provádí pro tyto dva úseky.

V knize „Příklady výpočtu kovových konstrukcí“ od A.P. Mandrikova je mnoho zajímavých informací, viz odkaz.

Obrázek 2 – řez koutovými svary, A.P. Mandrikov

Obrázek ukazuje řez podél hranice tavení, podél kovu, svarové rameno Kf, bezrozměrný koeficient Bz, Bf

Obrázek 3 – řezání a ohýbání koutového svaru

T-svar považujeme za koutový svar.

Při použití ohybu a střihu na koutové svary, viz obrázek 3, se celková napětí kontrolují podle vzorce (Mandrikov A.P.):

Gf= (τwf ^2 + Gwf ^2)^0,5 ≤ Rwf *Ywf*Yc – pro svarový kov

Gz = (τwz ^2 + Gwz ^2)^0,5 ≤ Rwz *Ywz*Yc – hranice fúze pro kov

kde τwf = N / (Bf*Rf) * ∑Lw;

τwz = N / (Bz*Rf) * ∑Lw;

Gwf = M/Ww = 3*N*L/(Bf*Rf)*Lw^2;

Gwz = M / Ww = 3*N*L / (Bz*Rf) * Lw^2

Svarové rameno Rf musí být minimálně 4 mm. a ne více než 1,2 násobek menší tloušťky svařovaných prvků. Odhadovaná délka švu není menší než 4*Rf, ale ne menší než 40 mm.

Uvažujme příklad, podle obrázku 3 je vztah Lrel = 150mm.

Zatížení N = 500 kg. = 5000 N.

Délka švu Lweld = Samostatný šev – 2*t (tloušťka nejmenší části, která má být svařena) =

= 100 – 2*6 = 88 mm. Celková délka švu = 88 * 2 (počet švů) = 176 mm.

τwf = N / (Bf*Rf) * ∑Lw = 5000 N / (0,7*6 mm) * 176 mm. = 6,76 N/mm2;

τwz = N / (Bz*Rf) * ∑Lw = 5000 N / (1,0*6 mm.) * 176 mm. = 4,73 N/mm2;

Gwf = M / Ww = 3*N*L / (Bf*Rf) * Lw^2 = 3 * 5000 N * 150 mm. / (0,7 * 6) * 176 mm.^2 =

2250000 N*mm. / 130099,2 mm3 = 17,29 N*mm2;

Gwz = M / Ww = 3*N*L / (Bz*Rf) * Lw^2 = 3 * 5000 N * 150 mm. / (1,0 * 6) * 176 mm.^2 =

2250000 N*mm. / 185856 mm3 = 12,11 N*mm2;

Rwf *Ywf*Yc = 180,4 * 1,0 * 1,1 = 198,44 N/mm2

Rwz *Ywz*Yc = 162 * 1,0 * 1,1 = 178,2 N/mm2

Rwz = 0,45 * Chod = 0,45 * 360 = 162 N/mm2

Ywf a Ywz – koeficienty práce svaru rovné 1,0

Podle SP 16.13330.2011 „Ocelové konstrukce“, odstavec 14.1.17, výpočet svarových spojů s koutovými svary při působení momentu M v rovině kolmé k rovině svarů by měl být proveden pro smyk (podmíněný) podél jedné ze dvou částí:

Přečtěte si více

Použití dřevěného popela v zahradě a zeleninové zahradě: aplikace jako hnojivo a pro péči o rostliny, výhody a nevýhody

pro svarový kov M / (Wf*Rwf*Yc) = 750000 / 43366,4*180,4*1,1 = 0,0871 ≤ 1;

pro svarový tavný kov M / (Wz*Rwz*Yc) = 750000 / 61952*180,4*1,1 = 0,0610 ≤ 1;

Wf a Wz jsou momenty odporu konstrukčních úseků svarového spoje podél svarového kovu a podél mezního kovu roztavení.

Wf = 2 * (Bf*Kf*Lw^2) / 6 = Bf*Kf*Lw^2 / 3 = 0,7*6 mm.*176 mm.^2 / 3 = 43366,4 mm3

Wz = 2 * (Bz*Kf*Lw^2) / 6 = Bz*Kf*Lw^2 / 3 = 1,0*6 mm.*176 mm.^2 / 3 = 61952 mm3

M = N * Lrel = 5000 N * 150 mm. = 750000 XNUMX N*mm.

Stanovme maximální zatížení na 40 mm. oboustranný (20mm na stranu), koutový svar, svarová noha 6mm. – 290 kg.

Tento článek je poskytován pouze pro informační účely.

Co se stalo ve výpočetním programu. Bodové napětí – 925 MPa. Ve svaru – v zelené zóně – 123 MPa, ve žlutém sektoru – 178 MPa, v červeném sektoru – 500 – 600 MPa. Na kov – 500 – 600 MPa. Viz obrázek 4 a 5.