типы СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ТАБЛИЦА V.2

Эскиз сварного соединения

внаклестку

комбинированные

внд сварного шва

стыковой

угловые

фланговый

лобовой

стыковой и угловой

прямой

Косой

а-а -с

Эскизы типовых сварных соединений приведены в табл. V.2. 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;

бР 60-120"

Рис. V.2. Положение швов в пространстве

/ - вертикальный угловой шив; 2 - горизонтальный стыковой шов; 3-потолочный угловой шов; 4 - нижние угловые швы

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

3) по положению в пространстве при их выполнении - на нижние, вертикальные и потолочные (рис. V.2);

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 (см. табл. V.4) - на V-образные, Х-образные, К-образные и и-образные.

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

§ 16. ТЕРМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СВАРКИ. СВАРОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ

В процессе сварки в зоне расплавленного металла происходит миниатюрный металлургический процесс: расплавленный металл электрода и изделия перемешивается, туда добавляется шихта с различными компонентами и легирующими добавками из обмазки, электрода и далее при остывании идет кристаллизация расплавленного металла. На границе шва металл изделия претерпевает химические и структурные изменения, которые мо-

гут ухудшить его первоначальные свойства. Однако современные способы сварки позволяют благодаря правильному назначению типа электрода и его обмазки, а также режиму сварки получать прочность сварного соединения не меньшую, чем прочность металла изделия.

Кроме того, в процессе сварки под действием неравномерного нагрева и охлаждения металла в свариваемом изделии возникают внутренние сварочные напряжения и деформации.

Сварочные напряжения из-.меняют напряженное состояние конструкции, возникшее от внешней нагрузки, создают плоскостное или объемное напряженное состояние, способствующее появлению хрупкости в металле. Сварочные напряжения могут быть настолько большими, что вызывают разрушение металла шва или конструкции, особенно при неправильном конструктивном решении соединения. Сварочные деформации вызывают искривление и коробление отдельных элементов конструкции и изделия в целом.

Механизм образования сварочных напряжений и деформаций заключается в следующем. В простейшем случае наложения сварного шва по кромке металлического листа (рис.У.З, а) металл разогревается до температуры плавления; распределение температуры поперек листа имеет вид убывающей кривой е-е (рис. \3, б). Удлинение материала А/ при воздействии температур подчиняется закону

М = а1Ы,

где а - коэффициент линейного расширения; I - первоначальная длина; M = t2-А - разность конечной и начальной температур.

Если бы рассматриваемый лист состоял из отдельных продольных элементов, не связанных между собой, то каждый такой элемент удлинился бы пропорционально своей температуре (в соответствии с кривой е-е). Если лист сплошной, эти продольные элементы связаны друг с другом по граням и их деформация в поперечном направлении листа происходит по линейному закону (согласно гипотезе плоских сечений при изгибе) по прямой т-т. Разность действительных деформаций по линии

Рис. V.3. Эпюры сварочных напряжений от шва по кромке листа