а) 6) в)

Рис. 3. Швы треугольного профиля

ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Основные виды сварных соединений дуговой и газовой сваркой следующие: стыковые С, угловые У, нахлесточные Н, тавровые Т.

Валиковые угловые швы треугольного профиля делают прямыми (рис. 3, а), выпуклыми (вид б) и вогнутыми (вид в). Чаще всего применяют прямой (нормальный) шов. Выпуклые швы (условно называемые швами с усилением) склонны к образованию подрезов (непровары на участках т соединения шва со стенками дета-

Рис. 5. Схемы работы нахлесточных соединений

Среди видов соединений листов наиболее простые и прочные - стыковые (рис. 5, а, б).

Недостаток нахлесточных соединений (виды в, д) состоит в том, что под действием растягивающих или сжимающих сил они подвергаются воздействию изгибающего момента, приблизительно равного произведению действующей силы на сумму полутолщин свариваемых листов (виды г, е), и деформируются. Производительность сварки из-за наличия

Рис. 4. Размеры швов треугольного профиля

лей) и обладают пониженным сопротивлением усталости. Наиболее прочны вогнутые швы, но выполнение их труднее и менее производительно.

Основной размерной характеристикой угловых швов является расчетный катет К.

Катет швов нахлесточных соединений при сварке тонких листов (менее 4 мм) делают равным толщине S листов (рис. 4, а). Для материалов большей толщины (4-16 мм) катет шва определяют из соотношения

К = 0,4s + 2 мм.

jjByx швов ниже, и масса нахлесточных соединений больше, чем стыковых.

Соединения с накладкой можно усилить подваркой листов (вид ж).

Соединения с двусторонними накладками (вид з) разгружены от изгиба, но тяжелы и малотехнологичны.

Разновидность нахлесточных соединений - прорезные (пробочные) швы, образуемые заплавлением предварительно проделанных в одном из соединяемых листов круглых (рис. 6, а) или продолговатых (вид б)

При сварке материалов различной толщины (виды б, в) катет шва делают равным толщине s более тонкого материала [однако не более, чем указано в соотношении (1)]. При сварке материалов различной толщины шов рекомендуется делать вогнутым.

В угловых соединениях с одинаковой толщиной стенок по рис. 4, г размер катета задан толщиной кромок. В угловых и тавровых соединениях (виды д, е), где размеры шва могут быть произвольными, катет шва делают равным толщине s свариваемых ма-тфиалов [но не более приведенных в соотношении (1) значений].

При тавровом соединении материалов различной толщины (вид ж) катет шва делают равным толщине S более тонкого материала. Швы рекомендуется делать вогнутыми.

Рис. 6. Соединения:

а, б - прорезные; в, г - проплвные

М) Н) О)

Рис. 7. Разделка кромок

отверстий (эти соединения иногда называют электрозаклепками). Из-за высокой трудоемкости изготовления, низкой прочности и негерметичности шва - это один из худших видов соединения. К нему следует прибегать только в крайних случаях, когда по конструктивным условиям нельзя применить сварку другими более производительными способами.

При толщине одного из свариваемьк материалов менее 6-8 мм сварку прорезными швами заменяют простой и производительной операцией точечного проплавления (вид в) более тонкого из соединяемых материалов или шовного проплавления (вид г).

Кромки свариваемых тонких листов (в среднем < 3 мм) стыковых и угловых соединений разделывают (рис. 7, а, и).

Кромки листов толщиной в среднем < 8 мм при ручной дуговой сварке и < 20 мм при автоматической делают прямыми (перпендикулярными к плоскости листа). Для проварки на полное сечение свариваемые детали собирают с зазором m = 1 -е- 2 мм (виды б, к), заполняемым при сварке жидким металлом.

При большей толщине необходима разделка кромок, заключающаяся чаще всего в снятии фасок; цель - создать сварочную ванну и обеспечить проплавление на полное сечение деталей.

Основные типы разделки представлены на видах е-3 (стыковые соединения), л -н (угловые соединения) и о-р (тавровые соединения). Острые кромки притупляют, предусматривая на них ленточки высотой ft = 2 4 мм (вид в).

Круговые фаски получают точением, прямые - фрезерованием или строганием. При толщине кромок более 15-20 мм фаски снимают автоматической газовой резкой.

Разделку с криволинейными скосами (виды ж, з) применяют преимущественно для прямых и круговых швов.

Свартые швы, имеющие в плане фигурную форму, разделывают с помощью копирного фрезерования.

ПР.ЛВИЛА KOHCTPV ИРОВАНИЯ

В табл. 2 приведены правила конструирования сварных соединений и показаны примеры изменений конструкций, улучшаюших изготовление сварных узлов*.

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Прочность сварных соединений повышают конструктивными (рациональное расположение швов относительно действующих сил, целесообразная форма швов) и технологическими (защита шва от вредных воздействий при сварке, термическая обработка, упрочняющая обработка холодной пластической деформацией) приемами. Конструктивные приемы повьииения прочности приведены на рис. 8.

На видах 1-3 показано последовательное усиление узла приварки фланца, нагруженного крутящим моментом, путем увеличения диаметра кольцевого шва. Сопротивление сдвигу (пропорциональное квадрату диаметра соединения) в конструкции 2 при одинаковом сечении шва в 7 раз, а в конструкции i в 18 раз больше, чем в конструкции I.

При правильной конструкции шва дополнительные крепления [на резьбе (вид 4), посадках с натягом (вид 5) и др.] излишни.

В центрирующих соединениях свариваемые детали устанавливают на посадках с зазором f8, f9, е8, е9, d9, dlO. При необходимости более точного центрирования применяют h7, h8, h9 и переходные к7, kS.

Целесообразно разгружать сварные швы, перенося восприятие нагрузок на участки целого материала и оставляя за сварными швами только функцию соединения деталей.

Некоторые примеры разгрузки сварных швов показаны на видах 6, 7 (стержень, нагруженный осевой силой) и иа видах S, 9 (упорный фланец).

* Условные изображения и обозначения швов сварных соединений см. ГОСТ 2.312-72.

2. Правила конструирования сварных соединений

Конструкция

неудачная

улучшенная

Обеспечить удобный подход электродов к сварному

Приварка перегородок

Сварные швы вынесены из тесного пространства между перегородками

Приварка дистанционных трубок к листам

Сварные швы -вьгае-сены на поверхность листов

Приварка рубашки к цилиндру

Сварной шов отнесен от фланца цилиндра

Приварка фланца "к патрубку

Фланец Сварной отнесен от смежной стенки

шов вынесен на торец фланца

Узел сварки обечайки 1 с диафрагмой 2

После проварки одного шва роликовая J сварка другого затруднительна

Один из швов выполнен дуговой сваркой

Конструкция

неудачная

улучшенная

Применять наиболее простые п производительные способы сварки

Соединение воротка 3 со стержнем 4

Кольцевые швы заменены злектрозаклеп-кой

Соединение труб

Дуговая сварка кольцевым швом заменена контактной

Присоединение фланца к трубе

Дуговая сварка заменена контактной

Сварка бака

Дуговая сварка менена роликовой

Избегать совмещения швов Сводить к минимуму количеств наплавляемого металла

Приварка ребер

Ребра расположены в шахматном порядке