Конечная длина тавровой балки после выполнения сварки продольных швов
Обновлено: 07.05.2024
Файл "td1 (1)" внутри архива находится в папке "Лекции в формате Word". Документ из архива "Лекции в формате Word", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "проектирование сварных соединений (мт-7)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "проектирование сварных соединений и конструкций" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "td1 (1)"
Текст 4 страницы из документа "td1 (1)"
где q1 = 405 Дж/мм 2 .
При вычислении удельной погонной энергии сварки s с учетом площади сечения, по которой в действительности распределяется введенная теплота. При сварке двух пластин с толщинами s1 и s2 встык это средняя толщина sп со стенкой толщиной sс втаврФизический смысл формул (9) и (10) можно установить, сопоставив эти формулы с формулой (6) и эпюрой на рис.9. Сила Pa пропорциональна площади сечения зоны, которая при сварке прогревалась до температуры 1,5ΔТт (см. формулу (5)). Чем больше погонная энергия сварки, тем больше размер этой зоны. Параметр q0 отражает влияние теплоотдачи с поверхностей пластины: q0 увеличивается по мере уменьшения толщины. Чем тоньше пластина, тем больше теплоотдача, в результате уменьшается размер прогреваемой зоны и снижается сила Pa.
Уменьшение скорости сварки при постоянной погонной энергии также приводит к небольшому снижению Pa, поскольку потери теплоты растут в связи с увеличением длительности процесса. В формуле (10) этот фактор не учитывается.
Если известно температурное поле при сварке, то можно рассчитать Pa по формуле
которая выведена из формулы (6) при Аа - площадь активной зоны, включающая ту часть сечения, которая при сварке прогревалась до температуры выше 1,5ΔТт.
После того, как найдена сила Pa, равная усадочной силе для абсолютно жесткого тела, можно найти усадочную силу для реальной конструкции с учетом ее жесткости. Сравнение Pa и Pус показывает, что обе эти силы одинаково направлены (вдоль оси шва и, как правило) имеют одинаковый знак (если шов растянут, то эти силы сжимают пассивную зону) и одинаковые точки приложения (в центре сечения активной зоны). Отличаются они только по величине, поскольку Pa действует только на пассивную зону, а Pус – на всю сварную конструкцию. Разница между ними – это сила, необходимая для создания в активной зоне Aa таких же напряжений .
Рассмотрим поперечное сечение сварной конструкции с продольным швом. В общем случае ось шва не совпадает с продольной осью конструкции, а расположена с эксцентриситетами е1 и е2 от главных центральных осей сечения 1 и 2 (рис. 12). Параметры сечения: A = Аа + Ап - площадь, I1 и I2 – моменты инерции относительно главных центральных осей 1 и 2. Силы Pус и Pа приложены в точке W в центре активной зоны.
Рис.12. Схема сечения с активной Аа и пассивной Ап зонами: C – центр тяжести всего сечения, W – центр тяжести сечения активной зоны
При приложении ко всему сечению Pус, в точках сечения возникнут напряжения от сжатия и изгиба. В произвольной точке сечения M с координатами x1 и x2 по осям 1 и 2 они будут равны
В точке W .
При этом на активную зону действует сжимающая сила, равная произведению этого напряжения на площадь активной зоны Аа. Если эта площадь неизвестна, ее можно найти из формулы (10).
Сила Pа приложена только к пассивной зоне и создает в ней такие же напряжения, как Pус, в то время как на активную зону эта сила не действует. Тогда соотношение между силами
Отсюда можно вывести формулу расчета усадочной силы:
Формула применима, если активная зона занимает небольшую часть сечения и одна из сил отличается от другой менее, чем в 2 раза. Для жестких конструкций выражение в скобках, являющееся мерой податливости конструкции, становится малым и усадочная сила близка к силе Pа. При практическом применении Pус обычно прикладывают в центре сечения шва, так как точное определение положения центра активной зоны существенно усложняет расчет.
Найденная усадочная сила позволяет рассчитать напряжения в любой точке пассивной части сечения по формуле (12), а также изменения формы и размера сварной конструкции. Например, балка таврового сечения (рис. 13) под действием продольной усадки поясного шва испытает продольное укорочение
где A – площадь поперечного сечения балки, ℓ - ее длина.
Рис.13. Схема действия усадочной силы при сварке поясных швов балки
Кроме того, возникает изгиб продольной оси z. Изгибающий момент равен произведению усадочной силы на плечо, равное эксцентриситету e. Точка приложения усадочной силы – в центре зоны пластических деформаций от усадки шва (заштрихована на рис. 13, а). Эксцентриситет отмеряется от главной центральной оси сечения балки x. В результате изгиба концы балки поворачиваются относительно друг друга на угол
где Ix – момент инерции сечения балки относительно оси x. Максимальный прогиб балки
Если точка приложения силы не лежит на оси y, то возникает еще один изгибающий момент, вызывающий изгиб относительно оси y. Формулы расчета поворота концов балки и прогиба в этом направлении аналогичны формулам (15) и (16).
Продольная усадка от нескольких швов и от многопроходной сварки
При одновременной укладке нескольких швов или при сварке в жестком приспособлении деформации и напряжения в пассивной зоне будут примерно равны сумме деформаций и напряжений от каждого из уложенных швов. При последовательной укладке швов остаточные напряжения от предыдущих швов влияют на усадку последующих швов.
Условия деформирования активной зоны очередного укладываемого шва отличаются тем, что перед началом сварки в металле уже имеются начальные продольные напряжения σнач, которые могут быть как растягивающими, так и сжимающими. Образующиеся при нагреве напряжения суммируются с начальными (рис. 14).
Рис.14. Диаграммы нагрева и охлаждения продольных волокон свариваемой пластины при действии начальных напряжений: 1,2,3 – нагрев волокон при разных уровнях начальных напряжений
Диаграмма показывает, что начальные напряжения не влияют на ширину зоны, в которой остаточные напряжения достигают предела текучести. Это по-прежнему весь металл, испытавший нагрев до температуры 2ΔТт. Однако ширина активной зоны, в которой происходит пластическое укорочение при нагреве, зависит от начальных напряжений и ограничена изотермой
При растягивающих начальных напряжениях эта температура выше ΔТт, (активная зона сужается), а при сжимающих напряжениях температура ниже ΔТт, (активная зона шире, чем при отсутствии начальных напряжений). Зона, в которой начальные сжимающие напряжения близки к пределу текучести, испытывает пластическое укорочение даже при небольшом нагреве.
Для определения усадочной силы от добавленного шва нужно знать изменение напряжения в активной зоне Δσ. По диаграмме на рис. 14,
При укладке шва на растянутый металл усадочная сила уменьшается. При начальных растягивающих напряжениях на уровне предела текучести она равна 0. При сжимающих начальных напряжениях Δσ может достигать 2σт. Сила Pаi от укладки i –го шва может быть найдена по формуле
где ΔАаi – площадь зоны, нагревавшейся при сварке этого шва выше температуры i для каждого шва определяется по формуле (18) в зависимости от начальных напряжений в зоне его укладки.
Если активные зоны от швов перекрываются, то в площадь ΔАаi входит только та часть активной зоны очередного шва, которая не перекрывается с предыдущими. В перекрывающихся частях активных зон начальные напряжения близки к пределу текучести и изменение напряжения в них не происходит. На рис. 15 показана схема определения ΔАаi от каждого прохода при двухсторонней сварке таврового соединения и при сварке многопроходного шва.
При первом проходе зона пластических деформаций включает сечение углового шва и части сечения соединяемых деталей. Ее площадь ΔАа1 показана штриховкой на рис. 15, а. При наложении второго шва после полного остывания первого, их зоны пластических деформаций частично перекрываются. Поэтому добавляемая площадь ΔАа2 существенно меньше, чем ΔАа1. Эксперименты показали, что усадочная сила от второго шва составляет порядка 35-40% усадочной силы от первого шва.
Рис.15. Схема суммирования активных зон при многопроходной сварке
При сварке втавр в 3 прохода первый валик уложен на полку, а второй на стенку тавра (рис. 15, б). При втором проходе прогревается дополнительно часть сечения стенки, ширина которой может быть принята равной высоте второго валика b. Третий проход, как показано на рис. 15, б, не дает дополнительных пластических зон ни на полке, ни на стенке.
При многопроходной стыковой сварке на каждом проходе нагревается практически одна и та же зона основного металла. К площади сечения активной зоны добавляется только сечение очередного уложенного валика шва. Поэтому усадочная сила, возникшая после первого прохода, по мере укладки следующих валиков растет незначительно и распределение напряжений по сечению почти не изменяется.
Найдя Pаi, можно перейти к усадочной силе от укладки очередного шва
При отсутствии начальных напряжений формулы (19) и (20) совпадают с формулами (13) и (11).
При сварке прерывистым швом усадочная сила снижается, по сравнению с таким же непрерывным швом, во столько раз, во сколько суммарная длина заваренных участков меньше общей длины шва. Если ребро приварено двухсторонним прерывистым швом с шахматным расположением участков шва, то усадочная сила такая же, как от непрерывного одностороннего шва.
Показателю трещинообразования HCS
21. [Уд1] (ВО1) При ручной дуговой сварке максимальная величина наплавляемого за один проход металла составляет:
2) 40 мм 2
22. [Уд1] (ВО1) К основным параметрам режима дуговой сварки относятся:
Диаметр электрода, сварочный ток
2) вид сварочного тока, количество наплавленного металла
3) напряжение холостого хода, полярность при сварке
4) зазор между электродом и изделием, мощность сварочной дуги
23. [Уд1] (ВО1) Производительность при дуговой сварке – это:
1) количество наплавленного металла на 1 метр сварного шва
2) количество расплавленных электродов за время сварки
3) количество расплавленного металла за время сварки при установленном сварочном токе
Количество наплавленного металла за время сварки при установленном сварочном токе
24. [Уд1] (ВО1) Величина сварочного тока влияет главным образом на:
Глубину проплавления
3) скорость сварки
4) высоту усиления шва
25. [Уд1] (ВО1) Минимальная длина прихватки составляет:
Мм
26. [Уд1] (ВО1) Высоколегированными сталями считаются стали с содержанием легирующих компонентов:
3) более 10%
27. [Уд1] (ВО1) Сварочный трансформатор – это:
1) устройство, которое преобразует механическую энергию вращения его вала в электрическую энергию
2) устройство, которое преобразует энергию сетевого переменного тока в энергию постоянного сварочного тока
3) устройство, преобразующее постоянное напряжение в высокочастотное переменное
Устройство для понижения переменного напряжения сети до необходимого при сварке
28. [Уд1] (ВО1) Сварочная дуга – это:
1) движение сварочного тока от источника питания к изделию
Непрерывный электрический разряд в смеси газов и паров металлов между двумя находящимися под напряжением электродами
3) движение заряженных частиц
4) электрический разряд, получаемый при сварке
29. [Уд1] (ВО1) Основным параметром при выборе источника питания для дуговой сварки является:
1) напряжение питания источника
2) напряжение холостого хода
Сварочный ток
4) способ сварки
30. [Уд1] (ВО1) По каким показателям оценивают работоспособность выбранной конструкционной стали при отрицательной температуре
По ударной вязкости
2) по пределу текучести и временному сопротивлению разрыву
3) по расчетному сопротивлению или допускаемому напряжению
4) по относительному удлинению
31. [Уд1] (ВО1) Контроль температуры предварительного подогрева выполняют:
1) термоэлектрическими термометрами
Всем выше перечисленным
32. [Уд1] (ВО1) Полное снятие сварочных напряжений обеспечено
Высоким отпуском всего изделия
2) прокаткой активной зоны с регулируемой степенью деформации
3) местным высоким отпуском
4) длительным нагревом изделия
33. [Уд1] (ВО1) Величина угловой деформации при сварке зависит от:
1) величины наплавленного металла
2) режима сварки
Угла разделки кромок
4) продолжительности нагрева изделия
34. [Уд1] (ВО1) Появление остаточных напряжений при сварке плавлением обусловлено:
1) общим нагревом изделия
Локальным нагревом изделия
3) высокими значениями сварочного тока
4) выбором сварочных материалов
35. [Уд1] (ВО1) Конечная длина тавровой балки после выполнения сварки продольных швов:
Уменьшается
3) сварка не оказывает влияния на длину балки
4) длина не изменяется, но происходит прогиб балки
36.[Уд1] (ВО1) Под физической свариваемостью понимают:
1) Создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров
Подразумевает возможность получения монолитных сварных соединений с химической связью
3) процесс образования неразъемного соединения путем образования межатомных связей между соединяемыми элементами при их нагревании и (или) пластическом деформировании
4) способность материала, когда в процессе сварки достигается металлическая целостность при соответствующем технологическом процессе, чтобы свариваемые детали отвечали техническим требованиям
37. [Уд1] (ВО1) При прямой полярности положительный заряд находится:
1) положение заряда не зависит от полярности
На изделии
3) поочередно на электроде и изделии
38. [Уд1] (ВО1) Плазменная сварка – это:
Дуговая сварка, при которой нагрев осуществляется сжатой дугой
2) Сварка плавлением, при которой используют теплоту, выделяющуюся в вылете плавящегося электрода или электродов и в токопроводящей шлаковой ванне при прохождении тока
3) Дуговая сварка плавящимся электродом, при которой жидкий металл сварочной ванны удерживается охлаждаемыми ползунами, перемещающимися вверх по мере выполнения шва
4) Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом, при которой в качестве защитного газа используют инертный газ
39. [Уд1] (ВО1) Для сварки ответственных металлоконструкций в первую очередь необходимо применять сварочные электроды:
С основным типом покрытия
2) с рутиловым типом покрытия
3) с кислым видом покрытия
4) с целлюлозным видом покрытия
40. [Уд1] (ВО1) Для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом применяют:
1) активные газы
2) искусственные газы
Инертные газы
41. [Уд1] (ВО1) Низколегированная сталь относится ко второй группе по свариваемости, если:
42. [Уд1] (ВО1) Ширина выводной планки при РДС должна быть не менее:
1) не менее 40мм
Не менее 60мм
3) не более 100мм
4) не менее 50мм
43. [Уд1] (ВО1) Количество проходов при ручной дуговой сварке определяется в зависимости от:
1) площади усиления шва
2) величины зазора между деталями
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе.
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас.
Практическое занятие "Технологическая последовательность сборки-сварки двутавровых и коробчатых балок"
ознакомиться с технологической последовательностью сборки-сварки балок двутаврового и коробчатого сечения.
Изучите материал:
Балки – это конструктивные элементы, работающие в основном на поперечный изгиб. Типы поперечных сечений и размеры сварных балок весьма разнообразны.
Если нагрузка приложена в вертикальной плоскости, то чаще всего используют балки двутаврового сечения.
При приложении нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также при действии крутящего момента, более целесообразно использование балок коробчатого сечения.
Типы профильных балок
Основные параметры сечения коробчатой балки
И в тех и в других балках горизонтальные листы (полки) соединяют с вертикальными листами (стенками) поясными сварными швами.
Наиболее широкое применение имеют двутавровые балки.
Обычно такие балки собирают из трех листовых элементов. При сборке нужно обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, прижатие их друг к другу и последующее закрепление прихватками. Для этой цели используют сборочные кондукторы с соответствующим расположением баз и прижимов по всей длине балки.
На установках с самоходным порталом (рис.1) зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению.
Рис.1. Схема самоходного портала для сборки двутавровой балки:
1 – портал; 2 – вертикальный пневмоприжим; 3 – горизонтальный пневмоприжим; 4 – стенка балки; 5 – пояса балки
Для этого портал 1 подводят к месту начала сборки (обычно это середина балки), включают вертикальные 2 и горизонтальные 3 пневмоприжимы. Они прижимают стенку балки 4 к стеллажу, а пояса 5 – к стенке балки. В собранном сечении ставят прихватки. Затем прижимы выключают, портал перемещают вдоль балки на шаг прихватки, и операция повторяется. Вертикальные прижимы 2 позволяют собирать балки значительной высоты, не опасаясь потери устойчивости стенки от усилий горизонтальных прижимов. При больших размерах двутавровой балки ее пояса и стенки могут быть составными. Такие балки нашли применение при сооружении пролетных строений автодорожных мостов.
При изготовлении двутавровых балок поясные швы обычно сваривают автоматами под слоем флюса. Приемы и последовательность сварки швов могут быть различными. Наклоненным электродом можно одновременно сваривать два поясных шва, однако имеется опасность возникновения подреза стенки или полки.
Общая технология изготовления симметричных двутавровых балок
Последовательность сварки продольных швов
Выполнение швов в лодочку обеспечивает более благоприятные условия их формирования и проплавления, зато приходится поворачивать балку после сварки каждого поясного шва. Для этого используют позиционеры-кантователи различных типов.
В кантователе в центрах (рис.2, а) предварительно собранную на прихватках балку 3 закрепляют зажимами в подвижной (задней) 1 и неподвижной (передней) 2 опорах.
Рис.2. Схемы позиционеров-кантователей для сварки балок:
а – в центрах: 1 – подвижная опора; 2 – неподвижная опора; 3 – балка;
б – цепной: 1 – ведомое зубчатое колесо; 2 – цепь; 3 – балка; 4 – ведущее зубчатое колесо; 5 – рама; 6 – блок;
в – на кольцах: 1 – зажимы; 2 – откидные болты; 3 – откидывающаяся часть; 4 - кольцо
В требуемое положение балку устанавливают, вращая опоры с помощью червячной передачи. Подвижность задней опоры позволяет сваривать в таком кантователе балки различной длины.
Цепной кантователь (рис.2, б) состоит из нескольких фасонных рам, на которых смонтировано по два зубчатых колеса (ведомое 1 и ведущее 4) и блок 6. Свариваемую балку 3 кладут на провисающую цепь 2. Вращением ведущих звездочек балку поворачивают в требуемое положение.
В некоторых случаях применяют кантователи на кольцах (рис.2, в). Собранную балку укладывают на нижнюю часть кольца 4; откидывающаяся часть 3 замыкается с помощью откидных болтов 2 и балку закрепляют системой зажимов 1.
При раздельной сборке и сварке двутавра в универсальных приспособлениях доля ручного труда на вспомогательных и транспортных операциях (установка элементов, их закрепление, прихватка, освобождение от закрепления, перенос в сварочное приспособление, закрепление и поворот в удобное для сварки положение, снятие готового двутавра) оказывается весьма значительной. Использование поточных линий, оснащенных специализированным оборудованием и транспортирующими устройствами, существенно сокращает затраты ручного труда. Поточные линии сварки балок двутаврового сечения могут оснащаться либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательно выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса, либо автоматизированными установками непрерывного действия.
Технологическая схема № 1
1 : раскладка деталей балки
2 : сборка балки на электроприхватках
3 : одновременная сварка двух прилежащих продольных швов с кантовкой балки на 180°
4 : правка деформаций грибовидности полок балки
Технологическая схема № 2
1 : раскладка деталей балки (стенка, полки)
2 : автоматическая сборка балки и фиксация в сборочном приспособлении (кондукторе)
3 : одновременная сварка одного из проходов двух противолежащих продольных швов
4 : последовательная кантовка балки на 180°
5 : одновременная сварка второго прохода двух противолежащих продольных швов
6 : правка деформаций грибовидности полок балки
Пример последовательности изготовления сварных балок
Балки коробчатого сечения сложнее в изготовлении, чем двутавровые, поскольку между стенками и полками находятся листы (диафрагмы), которые обеспечивают большую жесткость на кручение (рис.3, а).
Рис.3. Изготовление балок коробчатого сечения:
А – сечение балки; б – сборка П-образного профиля; в – сварка диафрагмы с боковиной.
Поэтому такие балки находят широкое применение в конструкциях крановых мостов. При большой длине балок их полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких листовых элементов.
Сначала на стеллаж укладывают верхний пояс (полку), расставляют и приваривают к нему диафрагмы. Такая последовательность проведения операций определяется необходимостью создания жесткой основы для дальнейшей установки элементов балки и обеспечения прямолинейности боковых стенок, а также их симметрии относительно верхнего пояса. После приварки диафрагм устанавливают, прижимают (рис.3, б) и прихватывают боковые стенки. Затем собранный П-образный профиль кантуют и внутренними угловыми швами приваривают стенки к диафрагмам (рис.3, в). Сборку заканчивают установкой нижнего пояса. Сварку поясных швов осуществляют наклонным электродом после завершения сборки. Это объясняется тем, что для балок коробчатого сечения подрез у поясного шва мене опасен, чем для двутавровых балок, поскольку в балках коробчатого сечения сосредоточенные силы передаются с пояса на стенку не непосредственно, а главным образом через поперечные диафрагмы.
При изготовлении полноразмерных балок моста крана все основные операции по заготовке листовых элементов и последующей общей сборки и сварки выполняют в механизированных поточных линиях с использованием автоматической сварки под слоем флюса. Наибольшую трудность при производстве балок коробчатого сечения представляет выполнение таврового соединения диафрагм и стенок угловыми швами. Небольшое расстояние между стенками затрудняет автоматическую сварку в горизонтальном положении (см. рис.3, в), и сварщику приходится выполнять эти швы вручную в крайне неудобном положении.
Сварные элементы коробчатого сечения применяют для стержней ферм железнодорожных мостов. В отличие от балок у них нет диафрагм, что затрудняет сборку, и поэтому в серийном производстве для их сборки используют специальные кондукторы, фиксирующие детали по наружному контуру. Для этого в полках балок предусмотрены технологические отверстия, через которые стенки в процессе сборки поджимают к внешним опорам кулачковым механизмом. Кроме того, для предотвращения винтообразного искривления этих элементов сварку осуществляют наложением Lнаклонными электродами.
При монтаже конструкций нередко возникает необходимость стыковки балок. Типы стыков балок двутаврового сечения показаны на рис.4.
Рис.4. Типы стыков двутавровых балок:
а – стыки стенки и полок совмещены в плоскости; б – стыки стенки и полок не совмещены в плоскости; L – длина участков поясных швов балки
При монтаже обычно стыковые швы стенки и полок совмещены в одной плоскости *(рис.4, а). Их выполняют ручной дуговой или механизированной сваркой в среде углекислого газа. Стык балки с не совмещенными в плоскости стыковыми швами полок и стенки (рис.4, б) применяют как технологический. Назначая последовательность выполнения швов поясов и стенки, необходимо иметь в виду следующее. Если в первую очередь сварить стыки поясов, то стык стенки придется выполнять в условиях жесткого закрепления, что может способствовать образованию трещин в процессе сварки. Если вначале сваривают стык стенки, то в стыках поясов возникает высокий уровень остаточных напряжений растяжения, что может снизить усталостную прочность при работе балки на изгиб.
Для облегчения условий сварки стыка участки длиной L поясных швов балки (см.рис.4, а) иногда до конца не заваривают, а выполняют их после сварки стыковых швов. Так как поперечная усадка свариваемого последним шва будет восприниматься элементом длиной L , то величина остаточных напряжений окажется меньше, чем при жестком закреплении. Однако в элементах, свариваемых в первую очередь, появление свободного участка L может вызвать коробление из-за потери устойчивости под напряжением сжатия. Для каждого конкретного случая в зависимости от перечисленных факторов (опасности возникновения трещин при сварке, условий работы стыка балки в конструкции, размеров поперечных сечений элементов) оптимальная технология выполнения стыка может быть различной.
Непосредственная сварка стыковых соединений с полным проплавлением всего сечения профильных элементов требует высокой квалификации сварщика и тщательного контроля качества полученных соединений. При изготовлении конструкций, работающих при статических нагрузках, часто применяют соединения с накладками, привариваемыми к соединяемым элементам угловыми швами. Такое соединение технологически проще, хотя и требует дополнительного расхода металла. Для конструкций, работающих при вибрационных нагрузках, соединения с накладками непригодны
2. Порядок проведения работы
2.1. Используя материал, представленный для изучения, материалы лекций 6 «Технологичность сварных конструкций. Общие понятия о технологическом процессе изготовления сварных конструкций» и 7 «Технология заготовительного производства. Правка, гибка металла, механическая и термическая резка», материалы интернет-ресурсов, основную и дополнительную литературу, ознакомиться с технологической последовательностью сборки-сварки двутавровых и коробчатых балок.
2.2. Изучить и описать технологическую последовательность сборки-сварки двутавровой балки.
Материал – Сталь 09Г2С.
Лист 6 200 х 8 000 – 2 шт.
Лист 10 150 х 1 000 – 1 шт.
3. Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
3.1. Описание технологической последовательности сборки-сварки двутавровой балки согласно заданию.
4. Контрольные вопросы.
· Какую оснастку используют для сборки и сварки балок двутаврового сечения в условиях мелкосерийного производства?
· Какова последовательность выполнения сборочно-сварочных операций при изготовлении балок двутаврового и коробчатого сечения?
· Какие существуют характерные типы стыков балок двутаврового сечения и в чем заключаются особенности их сборки и сварки на монтаже?
Определение общих деформаций в сварном тавровом элементе.
Рис. 3. Образцы тавровых соединений: а - №1, б - №2.
После сварки продольного поясного шва или швов в тавровом элементе возникает условная усадочная сила F, которая создает его укорочение ∆. Усадочная сила приложена в центре тяжести сечения наплавленного металла. Так как усадочная сила приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения тавра, то возникает изгибающий момент М, который изгибает тавровую балку (рис. 3).
Основные обозначения и формулы:
L - длина тавровой балки; bf - ширина полки; tf - толщина полки; hef - высота стенки тавра; kf - высота катета сварного шва; tw - толщина стенки тавра; Aw - площадь наплавленного металла шва; F1 - усадочная сила при однопроходной сварке одного поясного шва; A - площадь сечения тавра; e - эксцентриситет приложения силы; F2 - усадочная сила при однопроходной сварке двух поясных швов; q - тепловая мощность дуги; qn - погонная энергия сварки; η - к.п.д. процесса нагрева; I - ток сварки (А); Uд - напряжение дуги; V - скорость сварки; В=170 – коэффициент для определения погонной энергии для сварки сталей.
Таблица 1. Значения коэффициента Qv.
| Виды сварки | Сварочные материалы | Qv, Дж/мм 3 |
| Ручная электродуговая | Электрод УОНИИ 13/45 | |
| Электрод 48Н-1 | ||
| Полуавтоматическая в СО2 | Проволока Св-08ГС | |
| Автоматическая и полуавтоматическая под флюсом | Проволока Св-08А; Флюс ОСЦ-45 |
Тепловая мощность дуги: q=η´I´Uд (6)
Продольное укорочение балки: ; (7)
Прогиб балки: ; (8)
Угловой поворот концов балки: j = ; (9)
Положение центра тяжести тавра: ; (10)
Эксцентриситет приложения усадочной силы: ; (11)
Изгибающий момент в тавре: ; (12)
Момент инерции тавра:
При сварке продольных швов в балке таврового сечения кроме продольного укорочения балки и её прогиба возникают угловые деформации, которые складываются из деформаций изгиба полки b вследствие неравномерного поперечного сокращения металла по толщине полки и поворота полки тавра w как жёсткого целого в результате усадки шва в направлении гипотенузы.
При однопроходной односторонней сварке деформации изгиба полки b1 определяется по номограмме в зависимости от отношения . При tf=tw погонная энергия, вводимая в полку .
При однопроходной двусторонней сварке тавровых соединений деформация изгиба полки b(1+2) вычисляется по формуле: ; (14)
где - деформация изгиба от усадки катета шва;
- относительная деформация, соответствующая пределу текучести металла шва;
D – коэффициент, определяемый по номограмме в зависимости от величины катета шва kf, толщины полки tf и tw.
Угол поворота полки тавра w зависит от предварительного закрепления полки со стенкой. Если они предварительно сварены ниточным швом, углом w можно пренебречь. Если элементы балки собраны на прихватках, угол поворота полки от однопроходного одностороннего шва:
где a- коэффициент линейного расширения;
Тх=750…800 о С – для низкоуглеродистых и низколегированных сталей;
m=0,7 – коэффициент, учитывающий сопротивляемость изгибу сварочных швов;
Х – расстояние от начала шва до сечения, где определяется угловая деформация.
Угол поворота принимается отрицательным, когда соответствующая половина полки пригибается к стенке.
Суммарная угловая деформация полки выражается через углы поворота g11 и g21 левой и правой половины полки относительно их исходных положений:
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Читайте также: