Połączenia spawane - sprawozdanie PDF

Preview

Summary

Połączenia spawane - sprawozdanie...

Description

POLITECHNIKA LUBELSKA WYDZIAŁ PODSTAW TECHNIKI EDUKACJA TECHNICZNO-INFORMATYCZNA

GRAFIKA INŻYNIERSKA ORAZ PODSTAWY KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN II

Sprawozdanie II Połączenia spawane

Prowadzący: dr inż. W. Wójcik

Przygotował:

Spis treści P OŁĄCZENIE SPAWANE .....................................................................................................................................3 OBSZARY SPOINY .............................................................................................................................................3 KONSTRUKCJA POŁĄCZENIA SPAWANEGO............................................................................................................4 SPAWALNOŚĆ..................................................................................................................................................5 R ODZAJE SPOIN ..............................................................................................................................................5 WADY SPOIN ..................................................................................................................................................6 NAPRĘŻENIA W SPOINACH................................................................................................................................6 a)

Naprężenia w spoinach czołowych..................................................................................................7

b)

Naprężenia w spoinach pachwinowych...........................................................................................8

NAPRĘŻENIE DOPUSZCZALNE...........................................................................................................................10 Ź RÓDŁA.......................................................................................................................................................10

Rysunek 1 Obszary spoin.............................................................................................................................3 Rysunek 2 spoina czołowa...........................................................................................................................4 Rysunek 3 spoina pachwinowa....................................................................................................................4 Rysunek 4 Rodzaje spoin.............................................................................................................................5 Rysunek 5 Wady spoin.................................................................................................................................6 Rysunek 6 Naprężenia w spoinach...............................................................................................................7 Rysunek 7 Naprężenia w spoinach...............................................................................................................7 Rysunek 8 Naprężenie w spoinach czołowych przy rozciąganiu i ściskaniu..................................................7 Rysunek 9 Naprężenie w spoinach czołowych przy zginaniu.......................................................................8 Rysunek 10 Naprężenie w spoinach czołowych przy ścinaniu......................................................................8 Rysunek 11 Naprężenie w spoinach czołowych przy skręcaniu....................................................................8 Rysunek 12 Naprężenia w spoinach pachwinowych przy rozciąganiu i ściskaniu.........................................9 Rysunek 13 Naprężenia w spoinach pachwinowych przy zginaniu..............................................................9 Rysunek 14 Pole spoiny przy ścinaniu..........................................................................................................9 Rysunek 15 Pole spoiny przy skręcaniu........................................................................................................9

POŁĄCZENIE

SPAWANE

Połączenie spawane – element konstrukcji obejmujący spoinę oraz materiał podstawowy, powstające w wyniku stopienia dwóch albo wielu elementów konstrukcji, poprzez nadtopienie brzegów łączonych części i ewentualnego wprowadzenia stopionego metalu dodatkowego o podobnym składzie chemicznym (spoiwa) w miejsce łączenia. Stopione elementy mieszając się tworzą jeziorko spawalnicze. W połączeniu spawanym wyróżniamy cztery podstawowe obszary: Spoina – materiał złącza, który podczas oddziaływania na niego ciepła uległ przetopieniu, Strefa wpływu ciepła – podczas spawania ulega wszelkim zmianom (strukturalnym, itp.) Strefa materiału spawanego, Linia wtopienia – linia między spoiną, a strefą wpływu ciepła (granica, do której materiał spawany ulega przetopieniu.

OBSZARY

SPOINY

Rysunek 1 Obszary spoin

KONSTRUKCJA

POŁĄCZENIA SPAWANEGO

Rysunek 2 spoina czołowa Gdzie: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Lico spoiny, Spoina, Materiał spawany, Linia wtopienia, Strefa wpływu ciepła, Grań spoiny, Brzegi materiału spawanego, które uległy wtopieniu, Materiał spawany, Nadlew.

Rysunek 3 spoina pachwinowa Gdzie: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Materiał spawany, Lico spoiny, Spoina, Linia wtopienia, Materiał spawany, Strefa wpływu ciepła.

SPAWALNOŚĆ Spawalność to podatność materiału lub grupy materiałów do tworzenia się złącz spawalniczych spełniających wymogi konstrukcyjne i technologiczne. Jest to też zdolność materiału do uzyskania określonych własności mechanicznych po spawaniu (bez skłonności do kruchego pękania).

RODZAJE

SPOIN

Rysunek 4 Rodzaje spoin Spoiny czołowe – powstają w wyniku zespawania dwóch elementów: ścianki tworzącej grubość jednego z komponentów a drugim modułem. Spoiny pachwinowe – wykonywane są w rowku między dwoma ściankami spoiny, które nie są ukosowane podczas tworzenia złącz przylgowych oraz kątowych. Lico w spoinach pachwinowych może być wypukłe, wklęsłe lub płaskie. Spoiny brzeżne – wykonuje się na całej grubości blachy lub jej części poprzez podgięcie i przetopienie jej brzegów bez dodawania spoiwa. Grubość blachy nie może przekraczać 3 mm.

Spoiny grzbietowe – wykonuje się na blachach cienkich po części równoległych oraz na podwiniętych brzegach blach. Grubość spoiny jest równa sumie wysokości spawu i głębokości linii wtopienia. Spoiny otworowe – powstają, gdy w jednej z blach występuje otwór podłużny lub okrągły, który wypełnia się spoiwem. Otwór może mieć ścianki ukośne ułatwiające wtopienie. Spoiny bezotworowe punktowe – powstaje w wyniku przetopienia się przez jedną blachę i wtopienia się w drugą, umiejscowioną pod nią. Spoiny bezotworowe liniowe – powstają w wyniku akumulacji spoin punktowych.

WADY

SPOIN

Rysunek 5 Wady spoin

1 – brak przetopu grani 2 – brak wtopienia spoiwa w metal rodzimy 3 – nawis wynikający z nieprzetopienia krawędzi metalu 4 – wyciek stopiwa po stronie grani 5 – podtopienie w formie karbu 6 – kratery na powierzchni spoiny 7, 8 – pęcherze gazowe 9 – wtrącenia żużlowe 10, 11 – pęknięcia

NAPRĘŻENIA

W SPOINACH

W spoinach występuje spiętrzenie naprężeń wynikające z: o o o o

Karbu mechanicznego (lokalna zmiana kształtu przedmiotu), Karbu strukturalnego (lokalna zmiana struktury materiału), Wad spawalniczych, Dodatkowe naprężenia spawalnicze,

Rysunek 6 Naprężenia w spoinach

Rysunek 7 Naprężenia w spoinach

a) Naprężenia w spoinach czołowych

o Rozciąganie, ściskanie

Rysunek 8 Naprężenie w spoinach czołowych przy rozciąganiu i ściskaniu

o Zginanie

Rysunek 9 Naprężenie w spoinach czołowych przy zginaniu

o Ścinanie

Rysunek 10 Naprężenie w spoinach czołowych przy ścinaniu

o Skręcanie

Rysunek 11 Naprężenie w spoinach czołowych przy skręcaniu

b) Naprężenia w spoinach pachwinowych

o Rozciąganie, ściskanie

Rysunek 12 Naprężenia w spoinach pachwinowych przy rozciąganiu i ściskaniu

o Zginanie

Rysunek 13 Naprężenia w spoinach pachwinowych przy zginaniu

o Ścinanie

Rysunek 14 Pole spoiny przy ścinaniu

o Skręcanie

Rysunek 15 Pole spoiny przy skręcaniu

NAPRĘŻENIE Spoiny Czołowa

Pachwinowa

DOPUSZCZALNE

Rodzaj obciążenia Rozciąganie Ściskanie Zginanie Ścinanie Wszystkie rodzaje obciążeń

'

k =z ∙ k gdzie: k – naprężenia dopuszczalne dla materiału łączonych części k’ – naprężenia dopuszczalne dla spoiny z – współczynnik wytrzymałości spoiny

ŹRÓDŁA 1. „Podstawy konstrukcji maszyn” tom 2 – M. Dietricha 2. https://de-tech.pl/polaczenia-spawane/ 3. https://www.obliczeniowo.com.pl/index.php?id=329

z 0,8 1,0 0,9 0,65 0,65...