Расчет соединений со сварными угловыми швами

При расчете сварных соединений следует исходить из того что предельным состоянием для них является вероятность опасности разрушения, в то время как повышенные деформации на отдельных участках соединений могут быть допущены. Деформативность соединения определяется способностью шва, которая зависит от его веса, а не от его длины, поэтому с увеличением длины шва относительная деформация соединения уменьшается.

В целом соединения с угловыми сварными швами характеризуются меньшими деформациями под нагрузкой по сравнению с основным металлом. В редких случаях при приварке элементов компактного сечения швами большого катета нахлесточная часть соединения может иметь большую деформацию по сравнению с деформацией основного металла. Но в этом случае повышенные деформации в сварном соединении не могут оказать заметного влияния на деформативность элемента в целом, поэтому основой для назначения расчетных сопротивлений соединений со сварных угловыми швами должно служить временное сопротивление металла шва разрыву при растяжении, а не его предел текучести.

Установление расчетных сопротивлений соединений со сварными угловыми швами производится на основе вероятностной оценки неблагоприятного сочетания двух независимых факторов, определяющих несущую характеристики таких соединений: прочностные и геометрические. Для этого используется решение, позволяющее оценить обеспеченность произведения двух случайных величин. В нашем случае используются статистические данные об изменчивости прочностных характеристик металла шва и геометрических параметров угловых швов, полученные при массовых испытаниях сварных соединений, выполненных в производственных условиях. Эти данные позволяют установить числовые параметры расчетных сопротивлений соединений со сварными с заданной обеспеченностью. Так, например, для наиболее распространенного варианта условий сварки расчетных угловых швов (сварка в СO2 стали ВСт3 однопроходными швами катетом 8 мм) с обеспеченностью 0,999 установлено значение расчетного сопротивления 215 МПа.

В реальных условиях сварные соединения, включающие шов, зону термического влияния и основной металл, характеризуются сильной разнородностью прочностных свойств. На прочностные характеристики металла шва влияют два основных фактора:

1) легирование элементами, содержащимися в электродных материалах;

2) закалка при высокой скорости охлаждения в процессе сварки. В результате в большинстве случаев металл шва окатывается прочнее основного металла. Прочностные свойства металла области термического влияния зависят напрямуюот реакции основного металла на сварочный термический цикл, поэтому зона температурного влияния может обладать как максимальной прочностью (на сталях, склонных к закалке), так и минимальной прочностью (на сталях, склонных к разупрочнению).