75402 skanuj0065 (45)

•    połączenie ze szwami przerywanymi (rys. 3.6g, h), stosowanymi w celu równomiernego rozmieszczenia spoin i zmniejszenia naprężeń spawalniczych.

3.1.3. Technologiczność konstrukcji elementów spawanych

Projektowanie elementów spawanych wymaga uwzględnienia wielu różnych czynników decydujących o prawidłowości konstrukcji, wśród których należy wymienić:

•    dobór odpowiednich materiałów,

•    odpowiednie ukształtowanie i rozmieszczenie spoin, zapobiegające odkształceniom i naprężeniom spawalniczym,

•    przyjmowanie takich kształtów konstrukcji, aby można było stosować gotowe pręty i kształtowniki bez dodatkowej obróbki.

Spawalność metali i ich stopów. Spawalnością nazywa się zespół cech materiałowych, dzięki którym uzyskuje się spoiny o dobrych właściwościach. Spośród stopów żelaza najłatwiej spawa się stale niskowęglowe o zawartości do 0,25% C (zwłaszcza StOS-^S4S). W miarę wzrostu zawartości węgla w stali występują w okolicach spoiny pęknięcia. Do materiałów trudno spawalnych zalicza się stale wysokostopowe, żeliwo szare, stopy miedzi i aluminium.

Odkształcenia i wady spawalnicze. Odkształceniem spawalniczym nazywa się zmianę wymiarów i kształtu przedmiotu, wywołaną skurczem spoin. Nierównomierny rozkład temperatury w częściach łączonych spoinami powoduje, że podczas stygnięcia spoin przedmioty odkształcają się (wyginają, skręcają itd.), a nawet mogą wystąpić pęknięcia w pobliżu spoiny. Odkształcenia mogą wystąpić nawet po dłuższym czasie, np. dopiero po obróbce mechanicznej lub cieplnej wykonanych połączeń. Są one wynikiem naprężeń spawalniczych pozostających w przedmiotach spawanych po ostygnięciu — głównie na skutek ich sumowania z naprężeniami roboczymi, powstającymi pod wpływem obciążeń.

W celu uniknięcia odkształceń i naprężeń spawalniczych należy m.in.:

•    w miarę możności stosować połączenia czołowe;

•    stosować symetryczne rozmieszczenie spoin (wg rys. 3.6e, /, g);

•    unikać krzyżowania spoin (rys. 1.13b);

•    unikać zbyt długich szwów ciągłych (rys. 3.6g, h);

•    ograniczać liczbę i wymiary spoin do niezbędnego minimum (np. ściśle wg obliczeń wytrzymałościowych);

•    nie umieszczać spoin w pobliżu miejsc, gdzie występuje spiętrzenie naprężeń (otworów, zmiennych przekrojów itd.).

Podczas spawania mogą występować również wady wynikające z niewłaściwego przebiegu procesu spawania, np. niepełne wtopienie spoiny (przy nagrzaniu brzegów materiału poniżej temperatury topnienia), pory

66