1. Полное использование поперечных сечений соединяемых деталей. В заклёпочных соединениях сечения ослаблены отверстиями под заклёпки. Экономия составляет 10…20%.

2. Меньшей массой соединяемых деталей. В сварных соединениях масса наплавленного металла составляет 1…1,5%, а в клёпаных масса заклёпок достигает 3,5…4%.

3. Возможность непосредственного соединения встык без накладок.

4. Оборудование для сварочных работ дешевле оборудования для клёпки.

5. Плотность и герметичность сварных швов.

6. В ряде случаев является целесообразным замена литых или кованых деталей сварными. При этом получается значительная экономия материала, уменьшаются припуски на механическую обработку, рационализируется форма изделий.

ПРИМЕРЫ РАСЧЁТОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

ПРИМЕР 1. Спроектировать равнопрочное заклёпочному (рисунок 6) сварное соединение электродуговой сваркой.

РЕШЕНИЕ.

5. Проектируем равнопрочное заклёпочному сварное соединение, полученное электродуговой сваркой.

Равнопрочными называются соединения, выдерживающие одинаковые нагрузки.

5.1. Определяем требуемый номер швеллера из условия прочности на растяжение:

мм²    мм² – площадь одного швеллера.   

По таблице 55 сортамента выбираем швеллер, у которого площадь поперечного сечения ближайшая большая, т. е. швеллнр №18А, у которого площадь поперечного сечения А = = 2220 мм².

Размеры швеллера №18А из сортамента(таблица 55) h = 180 мм, b = 74 мм, d = 5,1 мм.

5.2. Из условия прочности сварного шва на срез определяем требуемую его длину:

мм

k = 5 мм. – принимаем равным наименьшей толщине свариваемых деталей (по толщине стенки швеллера);

Н/мм² - допускаемое напряжение среза для сварного шва в зависимости от принятой (третьей) технологии сварки по таблице 3.

Сварной шов состоит из двух лобовых и двух фланговых швов, т. е. .   

Длину лобового шва принимаем равной высоте швеллера h = 180 мм. Тогда длина флангового шва мм.

Рисунок 13. Сварное соединение.

ПРИМЕР 2. Проверить прочность сварного соединения в стык двух листов с размерами мм. На сварное соединение действует изгибающий момент М = 14 кНм. и растягивающая сила F = 150 кН. Допускаемое напряжение основного металла соединения Н/мм².

РЕШЕНИЕ.

Проверить прочность, это значит убедиться в соблюдении условия прочности, которое записывается в виде неравенства РН<ДН. В этом неравенстве РН – рабочее напряжение, возникающее в сварном шве. Оно определяется в зависимости от действующих нагрузок на сварное соединение. В нашем случае (растяжение с изгибом) , где

 - нормальное напряжение растяжения;

- площадь поперечного сечения сварного шва с учётом возможных не провара в начале и пережога в конце шва; - нормальное напряжение изгиба;

 - осевой момент сопротивления поперечного сечения сварного шва с учётом возможных не провара в начале и пережога в конце сварного шва.

Подставив все величины в формулу рабочих напряжений, получим:

Н/мм².

ДН – допускаемое напряжение для сварного шва, которое выбирается по таблице 7 в зависимости от технологического процесса сварки.

При решении данной задачи назначаем третий вид технологического процесса сварки. Тогда допускаемое напряжение сварного шва: Н/мм². Сравнивая полученные значения рабочего и допускаемого напряжений делаем вывод, что прочность сварного соединения обеспечена, т. к. 58,5 Н/мм² < 66 Н/мм².

В том случае, когда условие прочности соблюдаться не будет, следует либо изменить вид технологического процесса сварки, либо изменить размеры свариваемых листов.

   Рисунок 14. Стыковое сварное соединение.

Задача для самостоятельного решения. Проверить прочность сварного соединения в стык двух листов, нагруженного растягивающей нагрузкой и изгибающим моментом. Данные взять из таблицы 8.

Таблица 8.               Варианты задания 3.1. пример 2.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
b, мм.	250	200	260	270	280	300	310	320	330	350	360	380	410	420	440
t, мм	8	8	10	10	12	12	12	12	12	14	14	18	20	22	24
M, кНм	9	10	11	12	13	15	16	18	19	20	23	24	25	28	30
F, кН	124	125	126	127	128	130	135	138	140	145	148	152	154	156	158
	115	120	125	130	135	140	145	150	155	160	165	170	175	180	185
Вариант	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
b, мм	410	420	440	460	480	500	520	520	520	500	520	520	520	300	300
t, мм	25	25	25	28	28	30	32	34	36	40	40	42	45	8	12
M, кНм	32	34	36	38	40	22	18	31	33	29	41	44	45	8	11
F, Н	160	162	165	170	178	180	200	220	240	400	450	480	500	110	135
	190	195	200	210	220	230	240	250	260	270	280	290	300	105	120