Катет сварного шва принимать по наименьшей толщине свариваемых деталей – Катет сварного шва принимать по наименьшей толщине свариваемых деталей

alexxlab | 14.12.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Геометрические размеры сварного шва (стыкового, углового): СНиП, ГОСТ

Закристаллизовавшийся отрезок расплавленного металла, образовавшийся в месте соединения двух металлических деталей или конструкций – это классический сварочный шов, который имеет определенные геометрические размеры как в сечении, так и по длине. Они зависят от типа соединения, метода выполнения сварки, геометрии разделки торцевых кромок соединяемых изделий и некоторых других факторов. Эти элементы сваренных деталей делятся на два вида: стыковые и угловые. Их не следует путать с типами сварочных соединений, которые классифицируются как стыковые, угловые, тавровые и внахлест.

Во всех таких конструкциях присутствуют рабочие швы, на которые действуют основные нагрузки соединения. От правильного расчета этих элементов соединения зависит прочность всей конструкции в целом. На качество сварки влияет множество факторов, в том числе и геометрические характеристики, такие как ширина, длина, вогнутость, выпуклость и другие особенности стыковки деталей. Для соединенных под прямым углом деталей, основным геометрическим параметром является размер катета сварного шва, от которого зависит прочность сварки.

Нормативные документы

Основными документом, регламентирующими геометрию сварочных швов является ГОСТ 5264-80, по которому и рассчитываются главные геометрические характеристики, с использованием математических формул. Размеры сечения и длинны по ГОСТ 5264-80 зависят от вида соединения, толщины деталей конструкции, геометрии обработки торцевых кромок. Кроме того при расчете геометрических параметров сварочных соединений учитываются и другие нормативные документы: СНиП II-23-81, инструкции и технические регламенты. Среди всех геометрических характеристик сварных швов основными являются минимальная длина, ширина, глубина, размер катета и некоторые другие.

Геометрические характеристики

Как уже было сказано выше, геометрия швов зависит от вида соединения. Основные геометрические размеры сечений стыковых и угловых сварочных швов представлены на следующем рисунке:

Геометрические характеристики

• где S – толщина деталей;
• е – ширина сварного шва;
• g – выпуклость;
• m – вогнутость;
• h – глубина проплавления;
• t – толщина сварного шва;
• b – зазор в соединении;
• k – катет углового шва;
• p – высота;
• a – толщина.

На геометрические размеры влияет тип соединения и толщина свариваемых изделий. Эти показатели приведены в следующей таблице.

Таблица с типами сварных соединений

Из представленной информации понятно, что все геометрические размеры сварных швов и соединяемых деталей связаны между собой. Особняком стоит длина этих элементов сварных конструкций. Она зависит только от нагрузки на соединение и совершенно не зависит от геометрии сечения шва. Минимальная длина сварного шва должна обеспечивать прочность соединения, при превышении максимального значения общей нагрузки на 20%. Часто проварка изделий осуществляется по всей длине контакта, но во многих случаях сварка выполняется короткими отрезками, обеспечивающими необходимую прочность соединения. Для строительных конструкций расчет длины сварного шва по СНиП II-23-81 осуществляется исходя из этих критерий.

Расчет геометрии стыкового шва

Методика проверки швов для этого вида полностью расписана в следующих нормативных документах: СНиП II-23-81 п.11.1 и СП 16.13330.2011 п.14.1.14. В этих документах представлены разные способы расчета, но все они являются производными от следующей математической формулы:

Формула расчета геометрии стыкового шва

• где N – максимальная сила растяжения или сжатия;
•  t – минимальная толщина свариваемых деталей;
•  lw – длина шва;
•  Rwy – сопротивление нагрузке;
•  γс – табличный коэффициент.

При таком виде соединения оно проваривается на всю длину контакта, следовательно длина шва равна длине стыков свариваемых деталей, уменьшенной на 2t, удвоенную толщину металла. Ширина шва зависит от формы разделки кромок и толщины деталей. Схемы расчетных варианты соединений встык показаны на следующих рисунках.

Схемы расчетных варианты соединений встык

Если в ходе сварочных работ используются материалы в соответствии с приложением 2 СНиП II-23-81 в расчет не производится, только осуществляется визуальный контроль качества выполненных соединений.

Расчет геометрии углового шва

Расчет геометрических размеров угловых сварных швов при воздействии нагрузки, проходящей по оси центра тяжести производится по выбранному сечению, наиболее опасному в этом соединении. Это может быть расчет по сечению металла шва или границ сплавления материалов. На ниже приведенном рисунке представлены оба сечения.

Схема геометрии углового шва

В таком виде сварных соединений действуют напряжения различного характера, но доминирующей нагрузкой является срезающая сила. Проверка угловых сварных швов производится по следующим формулам.

Формула расчета по металлу шва

Формула расчета по границе сплавления

где N – максимальная сила растяжения или сжатия; βf и βz – табличные коэффициенты для стали; kf – длина катета сварного шва; lw – длина; Rwf – расчетное сопротивление на срез; Rwz – то же но в зоне сплавления; γс – табличный коэффициент условий эксплуатации; γwf и γwz – то же, но для разных условий эксплуатации.

Главной геометрической характеристикой всех угловых швов является размер их катета, т. е. толщина по границам сплавления. Размер катета зависит от толщины деталей, материала и способа сварки. Выбрать значение этого геометрического параметра можно в нижеприведенной таблице.

Таблица минимальных катетов углового шва

«Примечания:

Для стальных конструкций с предельными характеристиками текучести материала выше 590 Н/кв.мм или толщине соединяемых деталей свыше 80 мм, значение минимального размера катета следует брать в специальных ТУ.

Для конструкций четвертой группы, размер катета углового шва следует сокращать на 1 мм для деталей с толщиной не более 40 мм и уменьшать на 2 мм для деталей толще 40 мм.»

Инструменты для контроля размеров швов

Измеритель геометрических параметров сварных швов – это специализированный инструмент, с помощью которого можно произвести замер основных характеристик этих элементов сваренных конструкций. Среди всего разнообразия таких измерительных инструментов можно выделить следующие группы изделий: шаблоны, универсальные измерители и устройства, специализированные на замере одного параметра. В набор профессионального сварщика состоит из нескольких таких инструментов, позволяющих произвести замер как подготовленных к сварке деталей, так и самого сварного шва.

Заключение

Выше представленная информация актуальна для соединений, выполненных с использованием ручной электродуговой сварки. Размеры сварного шва при полуавтоматической сварке рассчитываются по другим методикам. Следует заметить, что все геометрические размеры сварных швов жестко завязаны на толщину свариваемых деталей и максимальную нагрузку, которую должна выдержать вся конструкция!

svarkaipayka.ru

Помощь по сварным швам (теория) – Вопросы новичков о сварке

Вообще учился что катет должен быть не менее наименьшей толщины, одной из деталей основного свариваемого металла.

Вот есть такой документ хоть и не на металлоконструкции а для резервуаров там есть пунк 3.1.3.5(может это имеется в виду?)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ

И АТОМНОМУ НАДЗОРУ

 

ПРИКАЗ

от 26 декабря 2012 г. N 780

 

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РУКОВОДСТВА

ПО БЕЗОПАСНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ

РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

 

 

III. КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ РЕЗЕРВУАРОВ

 

3.1. СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ШВЫ

 

3.1.1. Основные типы сварных соединений и швов.

3.1.1.1. Для изготовления металлоконструкций резервуара применяются стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные сварные соединения.

3.1.1.2. В зависимости от протяженности сварных швов по линии соединения деталей рекомендуется различать следующие типы сварных швов:

сплошные швы, выполняемые на всю длину сварного соединения;

прерывистые швы, выполняемые чередующимися участками длиной не менее 50 мм;

временные (прихваточные) швы, поперечное сечение которых определяется технологией сборки, а протяженность свариваемых участков составляет не более 50 мм.

3.1.1.3. Рекомендуемые стандарты для соответствия конструктивных элементов сварных соединений и швов применяемым видам сварки:

для ручной дуговой сварки – ГОСТ 5264-80 “Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры”, утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 24 июля 1980 г. N 3827;

для дуговой сварки в защитном газе – ГОСТ 14771-76 “Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры”, утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 28 июля 1976 г. N 1826;

для сварки под флюсом – ГОСТ 8713-79 “Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры”, утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 26 декабря 1979 г. N 5047.

3.1.1.4. Рекомендуется, чтобы изображения сварных соединений и условные обозначения сварных швов на чертежах определяли размеры конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей, необходимые для выполнения швов с применением конкретного вида сварки.

 

3.1.2. Общие рекомендации к сварным соединениям.

3.1.2.1. Рекомендуется, чтобы сварные швы были плотнопрочными и соответствовали основному металлу по показателям стандартных механических свойств металла шва: пределу текучести, временному сопротивлению, относительному удлинению, ударной вязкости, углу загиба.

3.1.2.2. Рекомендуется для улучшения коррозионной стойкости подбирать металл шва и основной металл близкими друг к другу по химическому составу.

3.1.2.3. Технологию сварки рекомендуется выбирать таким образом, чтобы избежать возникновения значительных сварочных деформаций и перемещений элементов конструкций.

 

3.1.3. Ограничения на сварные соединения и швы.

3.1.3.1. Не рекомендуется наличие прихваточных швов в законченной конструкции.

3.1.3.2. Минимальные катеты угловых швов (без припуска на коррозию) принимаются в соответствии с таблицей 38 настоящего Руководства по безопасности и СП 16.13330.2011 “Свод правил “СНиП II-23-81* Стальные конструкции”, утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 79.

3.1.3.3. Стыковые соединения деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в таблице 2 настоящего Руководства по безопасности, выполняются так же, как и деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы разделки кромок и размеры сварочного шва следует выбирать по большей толщине.

 

Таблица 2. Допускаемая разница толщины свариваемых деталей

 

┌────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┐│ Толщина тонкой детали, мм │ Допускаемая разница толщины, мм │├────────────────────────────────────┼────────────────────────────────────┤│ До 4 │ 1 │├────────────────────────────────────┼────────────────────────────────────┤│ Св. 4 до 20 │ 2 │├────────────────────────────────────┼────────────────────────────────────┤│ Св. 20 до 30 │ 3 │├────────────────────────────────────┼────────────────────────────────────┤│ Св. 30 │ 4 │└────────────────────────────────────┴────────────────────────────────────┘

 

При разности в толщине свариваемых деталей выше значений, указанных в таблице 2, на детали, имеющей большую толщину, рекомендуется сделать скос под углом 15° с одной или с двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструкцию разделки кромок и размеры сварного шва рекомендуется выбирать по меньшей толщине.

3.1.3.4. Не рекомендуется смещение свариваемых кромок более:

а) 1,0 мм – для деталей толщиной t от 4 до 10 мм;

б) 0,1 · t – для деталей толщиной t от 10 до 40 мм, но не более 3 мм.

3.1.3.5. Рекомендуемые максимальные катеты угловых сварных швов не более 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

3.1.3.6. Для деталей толщиной от 4 до 5 мм катет углового сварного шва рекомендован 4 мм.

Для деталей большей толщины катет углового шва определяется прочностным расчетом или конструктивно, но не менее 5 мм

PS:Документ не полный и на резервуары. С другой стороны есть чертёж от его чертивших и его принимавших,не проще у них спросить что они имеют в виду?

Сообщение отредактировал Svarshik_odinohka: 20 Март 2016 00:54

websvarka.ru

Катет шва при сварке: определение и методы расчета

Домашний уют 3 сентября 2017

В строительной отрасли при сварке массивных металлических сооружений в стыках возникают серьезные нагрузки, что при несоблюдении технологии несет риски обрушения конструкции. Это актуально в корабельной отрасли и машиностроении (при устройстве крупногабаритных автоматов), при возведении массивных строений. Качественное соединение должно быть изначально просчитано, чтобы избежать возможных будущих деформаций. Самый простой способ проверить правильность сварной линии — узнать катет шва.

Катетом сварного шва называют катет условного треугольника, который вписывается в поперечное сечение. Единой цифры, которая бы стала показателем надежного и качественного шва при определении его катета, нет. Чем больший размер равнобедренного треугольника можно вписать вместо шва, тем большие нагрузки он сможет выдержать. Часто эта характеристика зависит от вида металла и предела напряжения, которому он сможет противостоять. Увеличение катета дает противоположный эффект — деталь деформируется и не сможет работать в нужном режиме.

Как определить величину катета?

Для определения оптимального сварного соединения нужно произвести расчет шва, а также определить катет шва при сварке. При этом учитываются следующие факторы:

• толщина металлозаготовок;
• положение деталей относительно друг друга;
• вид шва, используемого при соединении.

Для каждого изделия катет подбирается индивидуально, но здесь речь идет лишь о работе с большими нагрузками. Для частного использования сварки не нужны тонкие расчеты, но все же профессионалы учитывают свойства металла и стараются сделать шов прочным и при этом не навредить деталям. Задают катет шва по кромке в том случае, если две детали имеют одинаковую толщину. Если же разную, то катет определяют по более тонкому металлу. Важно правильно выбрать и рассчитать его размер. Ведь от этого зависит максимальная мощность, которой сможет сопротивляться деталь. Катет сварного шва определяется системой стандартизации ГОСТ 5264-80.

Катет шва при сварке равен толщине листов при нахлесточном соединении, но при этом она не должна превышать 4 мм. Если этот параметр больше, то следует брать 40 % от величины толщины металла и прибавить 2 мм. Так можно определить максимальное значение катета шва.

Как выбрать катет?

Определяется катет шва при сварке арматуры так же, как и при соединении любых других элементов металлических конструкций. Размер зависит от нескольких параметров, в их числе положение заготовок, их длина и толщина. Профессионалы пользуются шаблонами, которые уже наработали до них сварщики. Главным параметром выступает длина сварного шва, ведь именно она влияет на прочность будущей конструкции. Расход материала и вероятность деформации — основные опасности при шве большой длины. Многое зависит от типа шва, которым будут соединяться детали.

Видео по теме

Сварной стыковой шов

Сварной стыковой шов предполагает следующую технологию — соединить два элемента сварки встык (т. е. расположить детали торцами поверхностей в одной или разных плоскостях). Разновидностей стыковых соединений более 30, все они предусмотрены ГОСТом. При этом проводится зависимость от толщины свариваемых элементов, оборудования и технологии сварки. Если конструкция будет подвергаться напряжению переменного характера, то такой способ стыка самый надежный. Стыковать и сваривать можно различные детали. Это могут быть не только листы металла, но и трубы, уголки, швеллеры. Чтобы сварить два листа, их не нужно даже соприкасать друг с другом, — сварка проводится при минимальном расстоянии двух заготовок.

Соединение внахлест

Соединение внахлест – это метод сварки, когда детали расположены параллельно и их кромки перекрывают друг друга. В отличие от сварного шва, существует всего две разновидности соединений внахлест. Торцы изделий могут привариваться с двух сторон или же с одной. Также есть соединение с помощью дополнительной накладки, которая приваривается к двум деталям, соединяя их под нужным углом. Внахлест сваривают детали, используя два вида швов — торцевой и лобовой. Режим сварки при данном соединении может быть более высоким, так как опасность прожога поверхностей отсутствует.

Угловое соединение

Сварка двух деталей, кромки которых располагаются под углом относительно друг друга, происходит методом углового соединения. Стандарт различает до 10 видов таких стыков. Иногда для прочности и надежности сварного шва используют специальную металлическую подкладку, которая позволяет лучше стыковать элементы и делает конструкции надежнее. В силовых конструкциях редко можно увидеть такой тип соединения, поэтому расчетов для таких швов не производят. Тем не менее при необходимости такого типа сварки расчеты производятся по аналогии с тавровым соединением и обязательным учетом типа шва.

Тавровое сварное соединение

Часто возникает необходимость соединить элементы, которые расположены в разных плоскостях. Наилучшее решение в этом случае — тавровое соединение, где торец одной заготовки примыкает под прямым или иным углом к другой. Типы подобных соединений различаются в пределах 9 видов, предусмотренных ГОСТом. Тавровое соединение требует глубокого проплавления в месте стыка, шов обычно делают автоматической сваркой или же заранее подготавливают кромки, например, угловым швом, который можно сделать вручную, или стыковым. Вид шва, которым было произведено соединение, влияет на его расчет. Здесь во внимание принимается тот факт, что место сварки, предварительно обработанное, будет намного прочнее основного металла.

Контроль качества шва

В любом из швов следует не забывать о катете шва при сварке, формула которого не является сложной и состоит в определении толщины металла. Если она составляет менее 4 мм, то катет берется равным ей, если же больше, то в диапазон 40 %- 45 % от толщины с прибавкой 2 мм. Формула для расчета катета: T = S cos 45º, здесь T – искомый катет, а S – гипотенуза или ширина валика шва.

Провести контроль за соединением заготовок несложно, при этом используют визуальные и инструментальные методы (с помощью приборов). Разработан инструмент, определяющий катет шва при сварке. Как измерить им интересующий шов? Для этого нужно приложить прибор к двум частям заготовки, а середину направить на шов, после чего записать показатели и провести несложный расчет. Обычно шов получается выпуклый, но это самый ненадежный вариант. Ведь именно в такой форме концентрируется напряжение.

Идеальным вариантом является вогнутый шов, получить который достаточно сложно. Здесь нужно соблюдать скорость сварки, а также добиться правильной работы сварочного аппарата. Опытные мастера смогут сделать такой шов. Но чаще его получают механическим путем, просто срезая ненужную часть шва.

Источник: fb.ru

monateka.com