Николаев Г. А. - Сварка в машиностроении: Справочник в. 4-х т. Том 3

Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. /Редкол.:

Г. А. Николаев (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1979 — т. 3/Под ред. В. А. Винокурова. 1979. 567 с, ил.

В пер.: 2 р. 60 к.

В третьем томе справочника рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определения их прочности и пластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений.

Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.

© Издательство «Машиностроение», 1979 г.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Глава 1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ (Г. А. Николаев) 9

Виды сварных соединений  9

Обозначение сварных соединений на чертежах 12

Напряжения  13

Глава 2, МАТЕРИАЛЫ (В. М. Сагалевич) 22

Конструкционные стали 22

Стали углеродистые обыкновенного качества 22

Низколегированные конструкционные стали 26

Углеродистые и легированные стали 28

Хромокремнемарганцовые стали 20

Хромомолибденовые стали 30

Высокопрочные стали 32

Стали с особыми свойствами 32

Теплоустойчивые стали 32

Коррозионно-стойкие стали для общего и химического машиностроения  33

Алюминиевые сплавы 37

Магниевые сплавы 38

Титановые сплавы  40

Список литературы 42

Г л а в а 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (В. М. Сагалевич) 43

Методы определения механических свойств 43

Свойства  47

Список литературы 80

Глава 4. ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ (В. И. Труфяков, Н. А. Маху шов) 81

Прочность сварных соединений при малоцикловом нагружении 81

Сопротивление циклическому упругопластическому деформированию 81

Сопротивление малоцикловому разрушению  87

Сопротивление развитию трещин 93

Расчетные зависимости 95

Сопротивление усталости сварных соединений при многоцикловом нагружении 98

Форма кривых усталости  98

Сопротивление соединений зарождению усталостных трещин 100

Сопротивление соединений распространению усталостных трещин 110

Список литературы 111

Глава 5. ХЛАДОСТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (В. А.Винокуров) 112

Основные особенности поведения металлов и сварных соединений при низких температурах 112

Оценка свойств сварных соединений и элементов конструкций при низких температурах 113

Список литературы 122

Глава 6. ЖАРОПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (В. Н.Земзин) 123

Свойства основного металла 123

Свойства сварных соединений  126

Список литературы 143

Глава 7. КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (О. Я. Стеклов) 144

Виды и особенности коррозионных разрушений сварных соединений  144

Методы оценки сопротивляемости сварных соединений коррозионному разрушению 150

Пути повышения сопротивляемости сварных соединений и конструкций коррозионным разрушениям в агрессивных средах 157

Рекомендации по расчету 159

Список литературы 161

Глава 8. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (Г. Л. Николаев) 162

Допускаемые напряжения и их определение с учетом условий работы и свойств материала 162

Расчет сварных соединений основных типов на статическую прочность 164

Общие принципы конструирования 169

Балки 170

Стойки 185

Фермы 192

Листовые конструкции 198

Сварные детали машин  203

Глава 9. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (С. А. Куркин)  210

Заготовительные операции 210

Сборочно-сварочные операции и проектирование приспособлений 212

Балки 214

Рамы 220

Решетчатые конструкции  221

Негабаритные емкости и сооружения 223

Сосуды, работающие под давлением 229

Сварные трубы 232

Трубопроводы 236

Корпусные листовые конструкции  238

Сварные детали машин  245

Список литературы 253

Глаза 10. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (Л. Д. Гитлевт) 255

Оборудование для изготовления деталей сварных конструкций  255

Оборудование для сборки сварных конструкций 285

Механическое оборудование сварочного производства  297

Оборудование для отделочных операций 317

Подъемно-транспортное оборудование сварочных цехов  323

Список литературы    328

Глава 11. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА (А. Д. Гитлевич) 329

Определение уровня механизации и автоматизации 329

Механизация заготовительных работ 331

Механизация сборочно-сварочных работ 335

Список литературы   347

Глава 12. ДЕФОРМАЦИИ, НАПРЯЖЕНИЯ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ СВАРКЕ КОНСТРУКЦИЙ

(В. А. Винокуров) 348

Основные понятия и положения 348

Сварочные деформации и напряжения и методы их определения 351

Перемещения, возникающие при сварке конструкций 359

Список литературы 381

Глава 13. МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ, НАПРЯЖЕНИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (В. А. Винокуров) 383

Влияние сварочных деформаций, напряжений и перемещений на процесс изготовления и качество конструкций 383

Методы уменьшения сварочных напряжений и пластических деформаций в металле 385

Методы уменьшения перемещений в элементах конструкций от сварки 388

Список литературы 392

Глава 14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ ПРИ СВАРКЕ (Э. Л. Макаров, Б. Ф. Якушин) 393

Технологическая прочность в процессе кристаллизации (горячие трещины) 393

Основы теории 393

Классификация и анализ методов определения технологической прочности металлов в процессе кристаллизации 402

Способы повышения технологической прочности сварных соединений в процессе кристаллизации  411

Технологическая прочность в процессе фазовых и структурных превращений в твердом состоянии (холодные трещины) 414

Закономерности процесса образования холодных трещин 414

Методы оценки сопротивляемости сталей образованию холодных трещин 419

Способы повышения сопротивляемости сталей образованию холодных трещин 431

Список литературы 434

Глава 15. ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА (К. А. Грачева) 436

Длительность производственного цикла изготовления сварных конструкций (сложного процесса)  436

Разновидности поточных линий комплексно-механизированного и автоматизированного сварочного производства и их расчетные параметры 439

Факторы, влияющие на уровень использования производственных мощностей поточных линий комплексно-механизированного и автоматизированного сварочного производства (на примере пролетных балок)  446

Оптимизация мощностей поточных линий по частным критериям 451

Расчет производственных мощностей сварочных цехов   453

Премирование работников сварочных цехов за освоение проектных мощностей 455

Технические нормы времени и их характеристики 456

Методы технического нормирования 457

Нормирование ручной электродуговой сварки 458

Нормирование полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом   460

Нормирование электрошлаковой сварки 462

Нормирование контактной сварки 463

Нормирование ацетилено-кислородной сварки 464

Нормирование газовой резки  466

Нормирование расхода электродов, электродной проволоки,

флюса и электроэнергии при дуговой сварке 466

Порядок разработки и использование технически обоснованных норм 469

Методы измерения объема производства сварных конструкций и показатели производительности труда 471

Экономические расчеты на стадии проектирования и производства сварных конструкций 481

Экономические расчеты на стадии разработки (совершенствования и анализа) вариантов технологических процессов изготовления сварных конструкций 485

Экономические расчеты при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин и оборудования для производства сварных конструкций  495

Экономические расчеты при оценке уровня использования основных фондов сварочных цехов и рентабельности сварочного производства 495

Экономические обоснования некоторых видов новой техники (расчетные формулы) 498

Список литературы 500

Глава 16. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВ СВАРНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ (И. Г. Саенко) 502

Заготовительное производство 502

Сварочное производство 514

Глава 17. ОХРАНА ТРУДА (В. Т. Золотых) 532

Санитарно-гигиенические характеристики сварочного производства 532

Воздушная среда и микроклимат. Вентиляция 533

Освещение производственных помещений  545

Защита от производственного шума, ультразвука и вибраций 545

Защита от ионизирующих излучений 547

Электробезопасность 549

Безопасность газосварочных установок и систем, находящихся под давлением 554

Индивидуальные средства защиты 558

Список литературы 559

Предметный указатель 561

 

Глава 1

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Дуговой сваркой выполняют следующие виды соединений: стыковые с помощью стыковых швов, укладываемых при отсутствии разделок, при предварительных разделках (V-образной, Х-образной, U-образной), а также по отбортовке; стыковые швы направлены, как правило, перпендикулярно к усилиям и в редких случаях под углом; угловые с различной степенью проплавления — при наличии и отсутствии глубокого проплавления (рис. 1);

угловые швы используют часто в нахлесточных соединениях;

они называются лобовыми, если расположены перпендикулярно к усилию N (рис. 2, а — в); фланговыми, если расположены вдоль усилия (рис. 2, г); косыми, если направлены под углом к усилию (рис. 2, д), и комбинированными (рис. 2, е, ж);

угловые швы применяют также в тавровых соединениях, без подготовки кромок (рис. 3, а) и с предварительной подготовкой кромок (рис. 3, б и в);

проплавные — с помощью электрозаклепок за счет проплавления основного металла (рис. 4, а) и при наличии предварительного изготовления отверстия с последующим заполнением наплавленным металлом (рис. 4, б).

Контактной сваркой выполняют:

стыковые соединения пропусканием электрического тока через соединяемые элементы методом сопротивления или с оплавлением (рис. 5, а — в);

точечные соединения, свариваемые односторонним и двусторонним способом (рис. 6, а); точками соединяют детали плоские (рис. 6, б и в), цилиндрические (рис. 6, г и д), плоские с цилиндрическими (рис. 6, е);

рельефные соединения (рис. 7);

шовные, свариваемые роликом при непрерывной или шаговой подаче.

Электронно-лучевой сваркой, сваркой трением и диффузионной сваркой сваривают преимущественно стыковые соединения.

Газовой сваркой выполняют, как правило, стыковые соединения: без разделки с отбортовкой кромок, с V-образной разделкой.

Пайкой осуществляют соединения встык прямым, косым или ступенчатым швами (рис. 8, а), внахлестку (рис. 8, б), втавр (рис. 8, в), телескопического типа на трубах (рис. 8, г).

При электрошлаковой сварке получают соединения стыковое (рис. 9, а), тавровое (рис. 9, б и в) и угловое (рис. 9, г и д). Соединения полимеров осуществляют горячим воздухом встык, горячим лезвием встык и нахлесточные, ультразвуком (точками, швом, сваркой по контуру).

Все виды сварных соединении можно выполнять автоматической, полуавтоматической и ручной сваркой. Каждый вид сварки по-своему влияет на формирование соединений. Способы сварки выбирают в зависимости от геометрических размеров изделий и физико-механических свойств соединяемых материалов.

...