Определение геометрических размеров сварного шва

Для заданного типа сварного шва стандарт подготовки кромок определяет их конфигурацию и размеры отдельных элементов. Следует выполнить эскизы подготовки кромок и сварного шва (приложение 4), используя сведения стандарта на тип заданного соединения. На эскизах проставляются размеры всех элементов разделки и шва (угол разделки притупление, высота шва и др.), соответственно, а на эскизе соединения приводится обозначение шва по стандарту - ГОСТ 2.312.

На основании геометрических параметров разделки можно рассчитать площадь сечения шва F _ш  [10,11]. Как следует из рис. 2, площадь сечения шва образуется за счет расплавления основного F _о и наплавленного металла F _н.:

F _ш = F _о + F _н

Рисунок 2. К определению площади шва

Для стандартных швов, показанных на рис. 2, площади сечения (F _ш, мм²) определяется по формуле [12,13]: 

                                                           (14)

где e, Н и g – ширина, высота и выпуклость шва, мм, соответственно. 

Высота стыкового шва равна глубине проплавления: Н = Н_ПР.  

Высота углового шва равна Н = Н_ПР + а, где глубина проплавления Н_ПР= 0,6δ;  а = 0,7К; ширина углового шва; е = 1,4К

 Площадь сечения расплавляемого основного металла определяется режимом сварки, поэтому F _о можно определить, например, экспериментально по макрошлифам соединения или расчетным методом. Для этого сначала определяется величина F _н,  которая состоит из площади, образуемой в шве разделкой собираемого под сварку соединения (F _нр ) и площади усиления шва (F _у):

F _н = F _нр ± F _у                                                                                         (18)

Значение F _н вычисляется по геометрии сварного шва [10,11]. Например, для стыкового соединения на рис. 2: F _нр = bH_пр, где b – зазор в разделке; H_пр. – толщина детали. В вышеприведенном угловом шве F _нр = 0.

Величина F _у для эллипсовидной формы наплавленного валика (см. рис 2) вычисляется по формуле:

F _у = 0,73eg                                                                                           (19)

При этом для выпуклого шва F _у в выражении (18) принимается со знаком «плюс», а для вогнутого – «минус».

При иных видах формы стандартного сварного шва в зависимости толщины металла, а также формах нестандартных швов (подобных стандартным) для вычисления площади сечения шва и наплавленного в нем металла можно воспользоваться данными [10-13]. C этой целью требуется найти заданный (геометрически подобный) вид шва с описанием формул для расчета. Если возникают трудности определения площадей расчетным методом, можно построить на миллиметровой бумаге в масштабе сечение сварного соединения с размерами шва и подсчитать его площадь.