Similar presentations:
Сварные соединения элементов металлических конструкций
1. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
2. Электродуговая сварка
2Электродуговая сварка
электрод
Электродуговая сварка основана на
возникновении электрической дуги между
электродом и свариваемыми деталями.
держатель
источник
тока
обмазка
Дуга создаёт температуру более 1500°С, что
приводит к расплавлению основного металла и
металла электрода. В результате в зоне
контакта образуется сварной шов.
зажим
шов
эл.
дуга
свариваемые
элементы
Назначение обмазки электрода
Назначение обмазки электрода
При
Приплавлении
плавленииэлектрода
электродаобмазка
обмазкасоздаёт
создаётшлаки
шлакииигазы,
газы,защищающие
защищающиешов
шовот
отокисления
окисленияии
быстрого охлаждения, улучшающие механические свойства шва и стабилизирующие горение дуги.
быстрого охлаждения, улучшающие механические свойства шва и стабилизирующие горение дуги.
3. Виды электродуговой сварки
3Виды электродуговой сварки
Ручная
Ручная
•• Наименее качественная;
Наименее качественная;
•• Осуществляется
Осуществляетсяэлектродами
электродамиссобмазкой;
обмазкой;
• Используется для монтажных швов.
• Используется для монтажных швов.
Автоматическая
Автоматическая
• Наиболее качественная;
• Наиболее качественная;
• Осуществляется сварочной проволокой без обмазки, защита
• Осуществляется сварочной проволокой без обмазки, защита
шва
шваосуществляется
осуществляетсяслоем
слоемсыпучего
сыпучегоматериала
материала––флюса
флюса
(гранулированного шлака);
(гранулированного шлака);
•• Применяется
Применяетсядля
длязаводских
заводскихшвов
швовбольшой
большойдлины.
длины.
Полуавтоматическая
Полуавтоматическая
•• Подача сварочной проволоки осуществляется автоматически,
Подача сварочной проволоки осуществляется автоматически,
а перемещение аппарата вдоль шва – вручную;
а перемещение аппарата вдоль шва – вручную;
•• Применяется при малой длине шва, а также в местах,
Применяется при малой длине шва, а также в местах,
недоступных для автоматического сварочного аппарата.
недоступных для автоматического сварочного аппарата.
4. Виды сварных швов
4Виды сварных швов
Выполняются на
Выполняются на
заводезаводеизготовителе
изготовителе
Заводские швы
Торцы деталей приставляют
Торцы деталей приставляют
один
одинккдругому
другомувстык
встыкии
сваривают
сваривают
Стыковые
швы
Шов наплавляется в угол,
Шов наплавляется в угол,
образуемый
образуемыйсвариваемыми
свариваемыми
элементами
элементами
Угловые
швы
Выполняются на
Выполняются на
строительной
строительной
площадке
площадке
Монтажные швы
Условные обозначения
Условные обозначения
5. Виды сварных соединений
5Фланговые
Фланговыешвы
швырасположены
расположены
параллельно действующему усилию
параллельно действующему усилию
Стыковое
Угловое
Тавровое
Нахлёсточное
Лобовые
Лобовыешвы
швырасположены
расположены
перпендикулярно действующему усилию
перпендикулярно действующему усилию
6. Виды сварных соединений
6Виды сварных соединений
7. Расчёт угловых швов
7Расчёт угловых швов
Угловые швы рассчитываются на срез.
Предполагается, что разрушение шва
может произойти по одному из двух
сечений:
1 – по металлу шва;
2 – по металлу границы сплавления
сварного шва с основным металлом.
Корень шва
kf - катет шва;
f, z – коэффициенты глубины
проплавления шва;
при ручной сварке f = 0,7; z = 1,0
(табл. 34* СНиП II-23-81*).
8. Расчёт угловых швов
8Условия расчёта:
1 – по металлу шва:
N
N
f
Rwf wf c ;
A f n f k f lw
2 – по металлу границы сплавления:
z
N
N
Rwz wz c ;
Az n z k f lw
n – число швов;
Rwf , Rwz – расчётные сопротивления; Rwf – по табл. 56 СНиП; Rwz = 0,45 Run ;
wf , wz – коэффициенты условий работы сварного соединения при низких
температурах (обычно равны 1,00);
lw – расчётная длина шва, принимается меньше фактической на 1 см из-за снижения
качества сварки на концах шва.
9. Выбор типа электродов
9Прочность шва должна
несколько превышать
прочность основного металла
Фрагмент табл. 55* и 56 СНиП II-23-81*
Фрагмент табл. 55* и 56 СНиП II-23-81*
Марка стали
Тип электрода
Расчётное
сопротивление
металла шва
Rwf, МПа
С245
С255
С275
Э42
180
С345
С375
Э50
215
Нормативное сопротивление 375 МПа (38 кг/мм2)2
Нормативное сопротивление 375 МПа (38 кг/мм )
Нормативное сопротивление 490 МПа (50 кг/мм2)2
Нормативное сопротивление 490 МПа (50 кг/мм )
10. Конструктивные требования к угловым швам
10Минимальная расчётная длина шва:
Минимальная расчётная длина шва:
lwl 4k
4kf ; ;
w
f
lwl 40
40мм
мм
w
Минимальный
катетшва
шваkf,min
Минимальный
катет
Минимальный
катетшва
шваkf,min
Минимальный
катет
определяется
по
табл.
38*
СНиП
определяется
по
табл.
38*
СНиП
вв
определяется
по
табл.
38*
СНиП
определяется
по
табл.
38*
СНиП
зависимости от наибольшей толщины
зависимости от наибольшей толщины
соединяемых элементов tmax
соединяемых элементов tmax
Максимальная расчётная длина
Максимальная расчётная длина
фланговых швов:
фланговых швов:
Максимальный катет шва:
Максимальный катет шва:
lwl 85
85 f kkf
kkf,max ==1,2
1,2tmin
tmin, ,
f,max
w
f
f
(так как усилия по длине фланговых
(так как усилия по длине фланговых
швов распределены неравномерно)
швов распределены неравномерно)
Из двух швов с
одинаковой несущей
способностью более
экономичным является
шов с меньшим катетом
и большей длиной.
tmin
t ––наименьшая
наименьшаяиз
изтолщин
толщинсоединяемых
соединяемых
min
элементов
элементов
kf
kf
tmin
kf 1,2 tmin
kf
tmin
kf
kf tmin
11. Расчёт стыковых швов
11Если для сварки выбраны электроды в соответствии с
требованиями СНиП, то стыковые швы принимаются:
- при сжатии – равнопрочными основному металлу (расчётное
b
N
N
сопротивление шва
Rwy = Ry) и не рассчитываются;
- при растяжении – имеющими прочность, на 15% меньшую
прочности основного металла (Rwy
t
N
N
Условие расчёта:
b
N
N
= 0,85 Ry).
N
N
Rwy c ;
Aw lw t
lw – расчётная длина шва; при выводе концов шва на
технологические планки
lw = b, иначе lw = b – 2t .
Швы можно не рассчитывать, если
2
1
b/2
- осуществляется контроль их качества физическими методами
(например, ультразвуковым) – для заводских швов;
- шов выполняется с уклоном не менее 2:1, что увеличивает его
расчётную длину – для монтажных швов.
12. Конструктивные требования к стыковым швам
12Конструктивные требования к стыковым
швам
Вывод концов шва на
Вывод концов шва на
технологические планки
технологические планки
(для заводских швов)
(для заводских швов)
Технологические планки
Подварка корня шва
Подварка корня шва
(для монтажных швов)
(для монтажных швов)
Обработка кромок шва
Обработка кромок шва
13. Сварочные деформации
13Сварочные деформации
Продольная усадка угловых швов
Продольная усадка угловых швов
(или
(илипочему
почемуневозможно
невозможноизготовить
изготовить
сварной профиль таврового сечения)
сварной профиль таврового сечения)
Поперечная усадка угловых швов
Поперечная усадка угловых швов
Поперечная усадка стыковых швов
Поперечная усадка стыковых швов
Последовательность сварки
Последовательность сварки
монтажного
монтажногостыка
стыка
14. Дефекты сварных швов
14Снижение прочности угловых швов
Снижение прочности угловых швов
из-за необработанной кромки
из-за необработанной кромки
соединяемых
соединяемыхэлементов
элементов
Обработка кромок
Дефекты стыковых швов
Дефекты стыковых швов
Применение растянутого стыка через
Применение растянутого стыка через
поперечную
поперечнуюпрокладку
прокладкуне
не
рекомендуется
рекомендуется
(в сжатых стыках это возможно)
(в сжатых стыках это возможно)