Сварные соединения

Сварным называется неразъемное соединение, выполненное сваркой, т. е. путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании.

Сварные являются наиболее распространенными и совершенными из всех неразъемных соединений.

Достоинства:

лучше других обеспечивают условия равнопрочности;

герметичность конструкции;

малая трудоемкость;

легкость механизации и автоматизации процесса сварки;

невысокая масса и стоимость конструкции. Замена клепаных конструкций сварными уменьшает их массу до 25%, а замена литых конструкций сварными экономит до 30% и более металла.

Недостатки:

недостаточная надежность при ударных и вибрационных нагрузках;

коробление деталей в процессе сварки;

концентрация напряжений;

невозможность сварки закаленных соединений;

зависимость качества соединения от квалификации сварщика при ручной сварке;

сложность проверки качества соединений.

В зависимости от взаимного расположения свариваемых элементов различают следующие виды сварных соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые и угловые. Шов стыкового сварного соединения называется стыковым, а швы нахлесточного, углового и таврового соединений называют угловыми.

Стыковые соединения – наиболее простые, надежные и экономичные конструкции, поэтому они получили наибольшее распространение. Различают соединения без разделки кромок (толщина свариваемых деталей ≤ 8 мм) (рис. 22.1а), с V–образной разделкой кромок (≤ 25 мм) (рис. 22.1б), с К–образной разделкой кромок (≤ 40 мм) (рис. 22.1в), с Х–образной разделкой кромок (≤ 60 мм) (рис. 22.1г). Рекомендуются в конструкциях, подверженных вибрационным нагрузкам. Эти соединения выполняют стыковыми швами (рис. 22.2а). Выпуклость (наплыв металла) стыкового шва увеличивает концентрацию напряжений в зоне шва, поэтому в ответственных соединениях ее удаляют механическим способом. Во всех случаях сваренные встык детали почти полностью заменяют цельные. Геометрической характеристикой стыкового шва является толщина свариваемых деталей δ.

Рис. 22.1. Виды стыковых соединений

Нахлесточные соединения (см. рис. 22.2б) выполняют угловыми швами. В зависимости от формы поперечного сечения различают угловые швы: нормальные,

выпуклые, вогнутые. На практике наиболее распространены нормальные швы, имеющие в поперечном сечении форму равнобедренного треугольника.

Различают швы лобовые и фланговые, расположенные соответственно перпендикулярно и параллельно линии действия нагрузки (рис. 22.3а); кроме того, бывают косые швы, а также комбинированные (сочетание лобовых и фланговых).