Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сварные соединения, выполненные контактной сваркой
Соединения при стыковой сварке. Контактная стыковая сварка имеет огромное распространение в различных конструкциях. Особенно эффективно ее применение при сварке изделий в массовом производстве, например, арматуры железобетона, типизированных конструкций рам, продольных швов труб. Хорошо свариваются конструкции из низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных и некоторых высоколегированных сталей с площадью поперечного сечения до нескольких сотен квадратных сантиметров. Контактным способом получают стыковые соединения элементов с круглыми, квадратными, прямоугольными, трубчатыми, профильными (уголки, тавры, рельсы) сечениями. С увеличением периметра детали и уменьшением ее толщины процесс сварки усложняется. Наиболее хорошо соединяются элементы одинакового поперечного сечения (рис. 4.18 а-в), при этом диаметры d 1 и d 2 соединяемых элементов круглого сечения (рис. 4.18 г), а также толщины труб s 1 и s 2 (рис. 4.18 д) по возможности не должны отличаться друг от друг более чем на 15%. Возможность контактной сварки больших поперечных сечений зависит от оборудования. Институтом электросварки им. Е. О. Патона созданы установки для сварки газопроводных труб диаметров 1420 мм, и это не предел. Площадь поперечных сечений деталей, свариваемых контактным способом, приближается к 1000 см². Специальный расчет прочности стыков, сваренных контактным способом и работающих под статической нагрузкой, не производится.
Рис. 4.18. Соединения при стыковой контактной сварке
Прочность стыка обеспечивается прочностью самого элемента. Стыковой контактной сваркой сваривают не только различные сорта сталей, но и цветные сплавы. Соединения при точечной сварке. В большинстве случаев точечной сваркой сваривают изделия при условии расположения электродов с двух сторон относительно свариваемых частей. Это предъявляет определенные требования к габариту конструкций. Разработаны установки, позволяющие производить точечную сварку при одностороннем расположении обоих электродов. Точечной контактной сваркой наиболее часто соединяют элементы, имеющие малые толщины - от долей до нескольких миллиметров (рис. 4.19 а). Хорошо свариваются прочные и высокопрочные углеродистые стали, различные сплавы, в частности алюминиевые и титановые.
Не рекомендуется допускать точечных соединений разнотолщинных элементов, отношение толщин которых ≥ 3. Точечной сваркой можно сваривать также три детали и более. При этом элемент большей толщины следует укладывать между двумя другими (рис. 4.19 б). Сварными точками соединяют между собой не только плоские, но и цилиндрические детали (рис. 4.19 в), стержни круглого сечения с пластинами (рис. 4.19 г) и т. п. Весьма целесообразны для сварки точками заготовки, имеющие открытые профили или с отбортовкой (рис. 4.19 д). На рис. 4.19 е показан узел менее рациональный, так как в процессе сварки большая масса металла вводится в контур вторичной цепи, вследствие чего увеличивается индуктивное сопротивление машины. На рис. 4.19 ж показана конструкция, свариваемая изогнутым электродом, трудно выполнимая для сварки на точечной машине; на рис. 4.19 з изображен рациональный узел. Рис. 4.19. Примеры соединений при точечной сварке: а, б – плоские заготовки; в, г – цилиндрические заготовки; д, з – рациональное соединение; е, ж – нерациональное соединение
В сварном точечном соединении приняты следующие обозначения (рис. 4.20): d - диаметр точки; t - шаг точек; t 1 - расстояние от центра сварной точки до края детали в направлении действия силы Р; t 2 - расстояние от центра сварной точки до свободной кромки в направлении, перпендикулярном действию силы Р; t 1 и t 2 нормируются с учетом технологических и силовых факторов. Расстояние между центрами точек в соединении должно быть не меньше некоторого предельного размера ввиду шунтирования тока через ранее сваренную точку. Чем больше расстояние между сварными точками, тем меньше шунтирование тока, следовательно, стабильнее и лучше результаты сварки. Диаметр точки d назначается в зависимости от толщины соединяемых элементов с учетом обеспечения высококачественного технологического процесса. Диаметр электрода d э контактной машины подбирается исходя из необходимого d. Как правило, d = (0,8 ─ 1) d э. Для стальных деталей рекомендуется и d = 1,2 s + 4 мм при s ≤ 1,5 ─ 3 мм; (d = 1,5 s + 5) мм при s ≥3 мм,
где s - наименьшая толщина свариваемых частей. В некоторых случаях строительные конструкции имеют точки диаметром около 3,5 s и более. Можно принимать: t = 3 d; t 1 = 2 d; t 2 = 1,5 d. В практике иногда применяют следующее соотношение между t, s, d: d = 1,4√(0,01 t ² + ts -0,1 t). (4.48)
Рис. 4.20. Виды соединений с несколькими точками в зависимости от направления нагрузки σ: а - продольное; б - поперечное; в - смешанное
Для улучшения качества соединений точечную сварку иногда заменяют рельефной, при этом более точно фиксируется зона пропускания тока, уменьшается эффект шунтирования (рис. 4.21). Точки в сварном соединении следует располагать таким образом, чтобы они воспринимали преимущественно усилия среза, а не отрыва. Рис. 4.21. Подготовка элементов и схема рельефной сварки
На рис. 4.22 а конструкция нерациональна, точки в ней работают на отрыв; на рис. 4.22 б - рациональна.
Рис.4.22. Нерациональная (а) и рациональная (б) конструкции узлов с точечным соединением
В соединениях, изображенных на рис. 4.23 а, б, расчет прочности точки производится на срез. Сварные точки могут быть односрезными (рис. 4.23 а) и двусрезными (рис. 4.23 б). Расчетное напряжение в односрезной точке τ=4Р/(π d ²)≤[τ´0 ]; (4.49) в двусрезной точке τ=2Р/(π d ²)≤[τ´0], (4.50) где [ τ´0 ] - допускаемое напряжение в точке при срезе; d - диаметр точки; Р - усилие, передаваемое на одну точку. В действительности в точечном соединении могут иметь место две формы разрушения: срез точек и разрыв основного металла в зоне соединения. Увеличение диаметра точки повышает ее сопротивление срезу; увеличение толщины детали повышает сопротивление основного металла разрыву. При назначении диаметра согласно формуле (4.48) расчет прочности точек можно производить только на срез. При работе сварной точки на отрыв, например в конструкции, изображенной на рис. 4.23 в, расчетное напряжение будет
σ=4 P /(πd ²)≤ [σ´0], (4.51) где [σ´0] - допускаемое напряжение в точке при отрыве. Допускаемое напряжение в точке при отрыве [σ´0] следует принимать еще более низким, нежели [τ´0]. При этом целесообразно пользоваться данными экспериментов.
Рис.4.23. Точечное соединение, работающее на срез и отрыв: а - односрезные точки; б - двусрезные точки; в - работа на отрыв
Для легированных сталей и цветных сплавов допускаемое напряжение в точечных соединениях принимают на основе результатов экспериментов с учетом условий нагружения и других факторов. Например, для алюминиевых сплавов расчетное усилие на срез Р при точечном соединении, выполненном контактной сваркой на машинах с импульсом постоянного тока, можно определять в зависимости от толщины основного металла и вида сплава, пользуясь табл. 4.6. Практически наиболее часто соединения конструируются смешанными (рис. 4.20 в), так как один поперечный ряд неравнопрочен с соединяемым элементом. Напряжение в точке такого соединения определяется в условном предположении, что все точки работают равномерно:
τ =4Р/(iπd ²)[ τ´0], (4.52) где i - число односрезных сварных точек в соединении. Если точки двусрезные, то i - общее число плоскостей среза в соединении. С учетом неравномерного распределения усилий между точками допускаемое напряжение [τ´0] в смешанном соединении целесообразно снизить на 10-20 %.
Таблица 4.8 Расчетные усилия Р, кН, на срез одной точки точечного соединения алюминиевых сплавов
Часто в конструкциях сварные точки являются связующими и рабочих напряжений не передают. Например, при формировании профилей элементов конструкций, которые воспринимают продольное усилие, точки служат для связи между отдельными частями. Соединения обшивок с каркасом также часто осуществляют точками. Указанные точки при статических нагрузках в большинстве случаев не оказывают существенного влияния на прочность. Примеры сварки профильных элементов точками приведены на рис. 4.24. В верхнем горизонтальном ряду даны точечные соединения, особенно удобные для сварки, во втором ряду - удобные, в третьем - не вполне удобные, в четвертом - трудные.
Рис. 4.24. Профильные элементы с точечными соединениями
Соединения при шовной сварке. Шовная контактная сварка допускает возможность соединения элементов от весьма малых толщин до суммарной толщины 4-6 мм из сталей и цветных сплавов. Шовной сваркой, как правило, соединяют изделия при расположении роликов с обеих сторон соединяемых частей (рис. 4.25 а, б), но можно производить сварку и на подкладке при расположении роликов с одной стороны (рис. 4.25 в). При шовной сварке между соединяемыми элементами образуется шов путем постановки ряда точек, перекрывающих друг друга. Нахлесточные соединения образуют в соединениях эксцентриситеты, в результате которых возникают помимо основных продольных сил изгибающие моменты. При этом прямолинейные элементы (рис. 4.25 г) несколько искривляются (рис. 4.25 д).
Рис.4.25. Соединения при шовной сварке:
а - нахлесточное без скоса кромок; б - нахлесточное со скосом кромок (редко применяется); в - стыковое без подготовки кромок (редко применяется); г - сечение шва; д - деформация соединения после приложения растягивающей силы
Поскольку элементы, свариваемые шовной сваркой, имеют малые толщины, влияние изгибающего момента незначительно и его при расчете прочности не учитывают. Напряжения в швах при шовной сварке определяют по усилию среза σ=Р/(l а), (4.53) где Р - действующая в соединении сила; а - ширина шва; l - длина шва.
|
||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 87; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.230.82 (0.02 с.) |