Расчет радиуса перехода шва к основному металлу стыкового сварного соединения по нормируемым параметрам

Abstract

Целью настоящей работы являлось установление математических зависимостей между геометрическими параметрами сварного валика, учитываемое при расчете коэффициента концентрации напряжений в стыковых сварных соединениях, и стандартными параметрами высоты и ширины усиления шва. Было предложено описывать галтели и выпуклую часть усиления стыкового сварного соединения в виде дуг соприкасающихся окружностей, что позволило установить функциональную связь флангового угла и отношения высоты к ширине усиления. При помощи этой связи определены значения отношения высоты к ширине усиления и соответствующие им величины радиуса перехода шва к основному металлу на основании известных зависимостей этого радиуса от флангового угла для различных видов сварки плавлением. Путем построения регрессионных зависимостей с использованием системы автоматизированного проектирования MathCAD были получены математические формулы для определения радиуса перехода шва к основному металлу через отношение высоты к ширине усиления шва стыкового соединения, выполненного сваркой под флюсом и в среде защитных газов.

Ціллю роботи є встановлення математичних залежностей між геометричними параметрами, необхідними для розрахунку коефіцієнта концентрації напружень в стикових зварних з’єднаннях, та нормованими стандартами параметрами висоти та ширини підсилення шва. Було запропоновано описувати галтелі та випуклу частину підсилення стикового зварного з’єднання у вигляді дуг кіл, що дотикаються, це дозволило встановити функціональний зв’язок флангового кута та відношення висоти до ширини підсилення. За допомогою цього зв’язку визначені значення відношення висоти до ширини підсилення та відповідні ним величини радіуса переходу шва на основний метал на основі відомих графіків залежності цього радіуса від флангового кута для різних видів зварювання плавленням. Шляхом побудови регресійних залежностей з використанням системи автоматизованого проектування MathCAD були отримані математичні формули для визначення радіуса переходу шва на основний метал через відношення висоти до ширини підсилення шва стикового з’єднання, виконаного зварюванням під флюсом та в середовищі захисних газів.

The aim of this paper is to establish mathematical relationships between the geometric parameters which are necessary for calculating the stress concentration factor (SCF) in butt welded joints and the standardized parameters of the height and width of the reinforcement of the weld. It has been proposed to describe the fillets and the convex part of the reinforcement of the butt welded joint in the form of arcs of contiguous circles, which made it possible to establish a functional relationship between the flank angle and the ratio of the height to the width of the reinforcement. With this relationship, the values of the ratio of the height to the width of reinforcement and the corresponding values of the radius of weld transition to the base metal are determined on the basis of the known graphs of the dependence of this radius on the flank angle for various types of fusion welding. By constructing regression dependencies using the MathCAD system, mathematical formulas were obtained for determining the radius of weld transition to the base metal through the height-to-width ratio of the butt weld joint made by submerged arc and gas-shielded arc welding.