SPRĘŻYSTE

RUCHOWE

SPOCZYNKOWE

POŁĄCZENIA

NIEROZŁĄCZNE

ROZŁĄCZNE

spójnoś-

ciowe

cierno-

kształtowe

cierne

kształtowe

kształtowe

kształtowo

-cierne

• Gazowe
• Elektryczne
• Termitowe
• Laserowe
• Wybuchowe

Połączenia spawane

Podział - źródła ciepła

Spawanie laserowe

Spawanie laserowe:

specyfika złącza teowego

• mała szerokość spoiny

• szczelina pomiędzy poszyciem i usztywnieniem

Spawanie laserowe:

Panele metalowe – różnorodność geometrii

I-core

V-core

• Elektrodą otuloną (A – kwaśna,

R- rutylowa, B- zasadowa);

Spawanie elektryczne

• W osłonie gazowej:

- MIG – elektroda topliwa, gaz obojętny,

- TIG (WIG) – elektroda nietopliwa (wolfram),

gaz obojętny;

• Łukiem krytym;

- MAG – elektroda topliwa,

gaz czynny (zwykle CO

2

),

• Elektrożużlowe;

Spawanie elektryczne

• Plazmowe;

• Dyfuzyjne.

• Wiązką elektronów;

Spawanie elektryczne

Rodzaje spoin

• Nośne:
- poprzeczne,

- podłużne,
- skośne;

• Pomocnicze:
- szczepne,

- napawane,
- uszczelniające;

• Czołowe;
• Pachwinowe;
• Brzeżne (krawędziowe, grzbietowe);
• Otworowe, szczelinowe.

Rodzaje spoin

• Nośne:
- poprzeczne

- podłużne,

- skośne.

Rodzaje spoin

• Czołowe

• Pachwinowe

• Brzeżne (krawędziowe, grzbietowe)

• Otworowe, szczelinowe

Spoina

spoina

lico

Strefa wpływu ciepła

wtop grań rąbek

1 - spoiwo;
2 – wtop;
3 – strefa wpływu ciepła;
4 – materiał rodzimy;
5 – lico;
6 – grań;
7 – brzeg spoiny;
8 – głębokość wtopienia.

Rodzaje spoin

Rodzaje spoin, oznaczenia

Rodzaje spoin, oznaczenia

Rodzaje spoin, oznaczenia

Rodzaje spoin, oznaczenia

Oznaczenia spoin, przykłady

• I stopień

• III stopień

• II stopień

Wycięcie i zaspawanie grani

Spoina obrobiona, zarys
wklęsły po obróbce

A-E – klasa spoiny

Kształt brzegów

(spawanie ręczne)

Kształt brzegów

(spawanie łukiem krytym)

Kształt brzegów

(spawanie w osłonie CO

2

)

Kształt brzegów

(blachy różnej grubości),

porównanie zużycia spoiwa

Obciążenia poprzeczne

Typy złącz spawanych

• doczołowe

• zakładkowe

• doczołowe z nakładkami
• kątowe (narożne)

• teowe

• krzyżowe

• przylgowe

Spoiny pachwinowe

Spoiny pachwinowe

Spoiny pachwinowe

Naprężenia spawalnicze

Kolejność spawania -przykłady

Długie blachy

Spoina wielowarstwowa

Podstawy obliczeń wytrzymałościowych

r

o

st

k

z

z

k







'

z

o

– współczynnik wytrzymałości statycznej:

rozciąganie z

o

 0.75;

zginanie, ściskanie z

o

0.8;

ścinanie z

o

 0.65;

spoiny pachwinowe z

o

 0.65;

z – współczynnik jakości spoiny; z = 0.5÷1;

k

r

– dla materiału rodzimego:

7

.

1

5

.

1

;







e

e

e

r

x

x

R

k

Podstawy obliczeń wytrzymałościowych

z – współczynnik jakości spoiny; z = 0.5÷1;

k

zm

– dla materiału rodzimego:

Obciążenia zmienne:

zm

a

zm

k

z

z

k







'

z

a

- współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej spoiny;

2)

(zwykle

3

5

.

1

;







z

z

zm

x

x

Z

k

Obciążenia zmienne

Wady spoin

Metody kontroli spoin

(nieniszczące)

• Oględziny zewnętrzne;
• Badania penetracyjne;
• Badania magnetyczne;
• Badania radiograficzne;
• Badania ultradźwiękowe.

Graniczne stany nośności

e

e

r

st

x

R

s

k

s

k









s – współczynnik wytrzymałości statycznej spoiny.

Graniczne stany nośności

r

zm

zm

k

s

m

k





m

zm

– współczynnik obciążeń zmiennych.

Przykład

Sprawdzić naprężenia w spoinie pachwinowej łączącej korbę ręczną z
wałem. Siła ręki T = 300 N, grubość spoiny a = 4 mm, materiał St3S,
pozostałe wymiary jak na rysunku.









d

a

d

π

T

A

T

τ

t











4

2

2

2









.

.

.

.

π

MPa]

[

823

0

025

0

004

0

2

025

0

300

4

2

2















Naprężenia od siły tnącej T:

Naprężenia od momentu skręcającego:









a)

2

+

(d

d

-

)

a

2

+

(d

R

T

=

4

4

16

























4

4

025

0

004

0

2

025

0

004

0

2

025

0

16

3

0

300

.

-

.

+

.

π

)

.

+

.

(

.

MPa]

[

06

19

.





W

M

=

0

s

s



Naprężenia styczne od momentu gnącego:





W

M

x

g

g













a)

2

+

(d

d

-

)

a

2

+

(d

b

T

4

4

32



































4

4

025

0

004

0

2

025

0

004

0

2

025

0

32

12

0

300

.

.

+

.

π

.

.

.

MPa]

[

2

15

.



Maksymalne naprężenia wypadkowe w punktach A i B:

=

=

g

s

t

A

2

2

2



















2

2

2

2

1

06

823

5.

19.

0.

=

MPa]

[

4

24

.



'

MPa]

[

st

A

k

<

24.4





Naprężenia dopuszczalne na ścinanie:

z

o

= 0.65, z = 0.8, St3S  R

e

= 225 MPa

r

o

st

k

z

z

k







'

;

7

.

1

5

.

1

;







e

e

e

r

x

x

R

k

[MPa]

140

6

.

1

225 



r

k

[MPa]

73

140

8

.

0

65

.

0

'









st

k

Wskazówki konstrukcyjne

X X

X X

X X

X

X

Wskazówki konstrukcyjne

X X

X X

Wskazówki konstrukcyjne

X X

Wskazówki konstrukcyjne

ZGINANIE

Profil symetrycznie względem linii naprężeń

X

X

Wskazówki konstrukcyjne

X

X

X

X

Wskazówki konstrukcyjne

Wskazówki konstrukcyjne

Wskazówki konstrukcyjne

Wskazówki konstrukcyjne

Wskazówki konstrukcyjne