02 sudura - seminar.pdf
DESCRIPTION
seminar sudura cciaTRANSCRIPT
IMBINAREA ELEMENTELOR METALICE
1UTCB - Seminar Sudură
IMBINARI SUDATE
Tipuri de imbinari sudate clasificate functie de pozitia relativa a pieselor imbinate:
1. îmbinări cu sudură cap la cap
2. îmbinări cu sudură de colţ
2
Tipuri de imbinari sudate clasificate functie de pozitia cordonului de sudura relativa la piesele imbinate:
1. îmbinări cu sudura in adancime
2. îmbinări cu sudura in relief
UTCB - Seminar Sudură
Imbinarile sudate ale elementelor metalice se realizeaza in moduri diferite, si se pot grupa in:
– Imbinari cap la cap in care piesele sunt
asezate una in prelungirea celeilalte ;
– Imbinari de colt cu piese suprapuse, in care
piesele imbinarii se acopera una pe cealalta
– Imbinari de colt in care piesele se intalnesc sub
un unghi oarecare
Legaturile dintre piesele unei imbinari se realizeaza prin cusaturi (cordoane) de
sudura. O cusatura este partea din imbinare obtinuta prin solidificarea materialului
de baza topit si a materialului de adaos.
Sudurile sunt asamblari nedemontabile, pentru a căror desfacere este necesară
distrugerea parţială sau totală a organului de asamblare sau a pieselor componente.
3UTCB - Seminar Sudură
4
Suduri de coltSuduri cap-la-cap
SUDURI IN ADANCIME SUDURI IN RELIEF
UTCB - Seminar Sudură
Sudurile in adancime la elementele asezate “cap la cap” reprezinta cea mai buna forma de imbinare. Daca sudura nu are defecte iar ingrosarea cordonului de sudura esteinlaturata prin prelucrare, transmiterea tensiunilor nu sufera practic nici o perturbare.
Metalul depus pastreaza proprietati plastice distincte, insa caracteristicile mecanicesunt cel putin egale cu cele ale metalului de baza.
Sudurile cap la cap se executa pe toata grosimea si latimea pieselor.
Caracteristicile geometrice ale unui cordon de sudura:
- grosimea cordonului de sudura (a)
- lungimea cordonului de sudura (ls)
- lungimea de calcul a cordonului de sudura (lsc)
5
IMBINARI CU SUDURA IN ADANCIME – cap la cap
UTCB - Seminar Sudură
Tipuri de cordoane de sudura cap la cap
Se foloseste la sudarea tablelor cu grosime mai mica de 8mm
Sudura in “V” (t<20mm)
Sudura in “U” (recomandata la piesele ce nu se pot suda pe
ambele fete)
Sudura in “X” (pentru sudarea pieselor cu grosimi mari)
Sudura in “K” (utilizata atunci cand nu este posibila prelucrarea
muchiei uneia dintre piesele de imbinat)
Sudura in “1/2 V” cu prelucrarea muchiei unei singure piese din
imbinare
Sudura in “U” pe ambele fete (pentru sudarea pieselor cu
grosimi mari; se realizeaza depuneri reduse si contractii mai
mici)
Sudura in “V”
6UTCB - Seminar Sudură
Lungimea cordoanelor de sudura
lsc = ls – 2 x a ls
c= ls – 2 x a lsc= ls
lsc= ls – 2 x a
Grosimea cordoanelor de sudura
a = t a = t a = min (t1; t2) a = min (t1; t2)
- imbinari pe o singura parte, cu placute suport
7UTCB - Seminar Sudură
IMBINARI CU SUDURA IN ADANCIME – de colt
Imbinarile pieselor in “T” se realizeaza cu suduri in K sau in V.
Se iau masuri pentru resudarea radacinii sau se sudeaza pe placuta suport
Resudarea radacinii se sudeaza inaintea depunerilor tuturor straturilor care formeazacordonul de sudura. La sudurile in K si cele in X se prefera sudarea alternativa pe de o perte si pe alta, realizandu-se o compensare a deformatiilor din contractie.
8UTCB - Seminar Sudură
IMBINARI CU SUDURA IN RELIEF (de colt)
Imbinarile pieselor cu sudura in relief se executa in unghiul format de marginilepieselor care se imbina, si nu necesita prelucrarea muchiilor
Grosimea cordonului de sudura “a” reprezinta inaltimea triunghiului inscris in sectiuneatransversala a cusaturii
9UTCB - Seminar Sudură
Grosimi maxime ale cordoanelor de sudura de colt
Observatii:
- la sudarea cornierelor sau a profilelor laminate “U” se admite ingrosarea cu pana la 20% a sudurilorasezate la muchia acestora
- grosimea minima a cordonului de sudura este de 3mm
Grosimi minime ale cordoanelor de sudura
10UTCB - Seminar Sudură
Lungimile cordoanelor de sudura
Sudura frontala: lsc=ls-2 x a
Sudura laterala: lsc=ls-2 x a Intoarcerea cordoamelor
la capete: lsc=ls- a
Conditii constructive:
Lungimea sudurii de colt va fi de cel putin 50mm sau 6a
Cand se sudeaza profile cornier sau profile “U”, lungimea de calcul a cordoanelor de sudura se limiteaza la 15a ≤ ls
c≤ 100a si lsc ≥ b, unde b este latura profilului;
11UTCB - Seminar Sudură
Cordoane de sudura intrerupte
Cordoane de sudura intrerupte nu se folosescin medii corozive.
La capetele elementului cu sectiune compusaalcatuit din doua sau mai multe piese se vorrealiza suduri cu lungimea Lwe care va fi maimare decat 0,75b sau 0,75b1 (b si b1 suntlatimile pieselor care se sudeaza).
Solidarizarea barelor comprimate se va face cu sudura alternanta pe ambele fete
Conform SR EN 1993-1-8, distanta dintrecapetele cordoanelor de sudura L1 va fi maimica decat:
- L1 ≤ min(16t; 16t1; 200mm) la barele intinse
- L2 ≤ min(12t; 12t1; 0,25b; 200mm) la barelecomprimate sau solicitate la forfecare
Conform STAS 10108/0-78, distanta dintrecapetele cordoanelor de sudura L1 va fi maimica decat:
- L1 ≤ 30tmin la barele intinse
- L1 ≤ 15tmin la barele comprimate
12UTCB - Seminar Sudură
Comportarea si calculul imbinarilor cu sudura cap la cap
In cazul unor solicitari compuse, relatiile de verificare sunt:
Ris= rezistenta sudurii la intindere
Rcs= rezistenta sudurii la compresiune
Rfs= rezistenta sudurii la forfecare
Rsi=0,8R
Rsi=R daca sudura este realizata automat si
verificata prin mijloace fizice
Rcs= R daca sudura este realizata
semiautomat sau manual
Rfs= 0,6R
unde R este rezistenta materialului de baza
s
ci
s
N RA
N/
s
f
s
T RA
T
s
ci
s
M RyI
M/
s
ci
ss
RyI
M
A
N/
Rech
22 313UTCB - Seminar Sudură
Comportarea si calculul imbinarilor cu sudura de colt
unde:
Rfs= rezistenta sudurii la forfecare
Rsf=0,7R unde R este rezistenta
materialului de baza si este produs de actiunea momentului de incovoiere:
s
frez R
Relatia de verificare:
Sudurile supuse la incovoiere in plan normal pe planul imbinarii se verifica cu relatia:
Sudurile supuse la incovoiere in planul cordoanelor de sudura se verifica cu relatia:
In care: si
Is,x si Is,y sunt momentele de inertie ale cordoanelor de sudura in raport cu axele x-x respectiv y-y
s
f
xs
M RyI
M
,
s
fyxrez R22
yII
M
ysxs
x
,,
xII
M
ysxs
y
,,
14UTCB - Seminar Sudură
rez
Sudura supusa la incovoiere in plan normal pe planul imbinarii
Sudura supusa la incovoiere in planul cordoanelor de sudura
15UTCB - Seminar Sudură
Verificarea cordoanelor de sudura de colt conform SR EN 1993-1-8
Metoda directionala de determinare a rezistentei sudurilor de colt
Rezistenta de calcul a unei suduri de colt trebuie sa satisfaca urmatoarele doua conditii:
16UTCB - Seminar Sudură
UTCB - Seminar Sudură 17
Metoda simplificata de determinare a rezistentei sudurilor in relief
18UTCB - Seminar Sudură
Exemplul 1: Sa se verifice imbinarea din figura urmatoare:
NEd=500kN; grosimea guseului tg=12mm; material otel S235 →fu=360 N/mm2
Caracteristicile cordoanelor de sudura:
a1=6mm; ls1=180mm; leff1=ls1 -2a1=180-2x6=168mm;
a2=4mm; ls2=180mm; leff2=ls2 -2a2=180-2x4=172mm;
Distribuim forta axiala catre cele 2 perechi de cordoane de sudura:
kNb
ebNN EdEd 360
100
28100500)1(
kNb
eNN EdEd 140
100
28500)2(
19UTCB - Seminar Sudură
Verificarea imbinarii cu sudura conform SR EN 1993-1-8:2006:
Forte axiale pe unitatea de lungime a unui cordon de sudura si tensiuni in cordoanele de sudura:
mm
N
ln
NF
effs
EdEdw 1071
1682
10360 3
)1(
)1()1(
, 2
3
)1(
1
)1()1(
, 6,17816826
10360
mm
N
lna
N
effs
EdEdII
2
3
)2(
)2()2(
, 4071722
10140
mm
N
ln
NF
effs
EdEdw 2
3
)2(
2
)2()2(
, 7,10117224
10140
mm
N
lna
N
effs
EdEdII
Se calculeaza rezistenta de calcul la forfecare a sudurii de colt (β=0.80; γM2=1.25)
2
2
, 208732.1
360
25,18,03
360
3 mm
Nff
Mw
udvw
Se calculeaza forta capabila a sudurii pe unitatea de lungimeRdwF ,
mm
kNafF dvwRdw 248.1106208 3
1,
1
,
mm
kNafF dvwRdw 832.0104208 3
2,
2
,
20UTCB - Seminar Sudură
Verificarea imbinarii cu sudura:
Pentru cordoanele 1:
Verificare tensiuni:
Verificare forte:
Pentru cordoanele 2:
Verificare tensiuni:
Verificare forte:
2086,178,
)1(
, dvwEdII f %86%100208
6,178
,
)1(
,
dvw
EdII
f
248.1071.11
,
1
, RdwEdw FF %86%100248.1
071.11
,
1
,
Rdw
Edw
F
F
2087,101,
)2(
, dvwEdII f %49%100208
7,101
,
)1(
,
dvw
EdII
f
832.0407.02
,
2
, RdwEdw FF %49%100832.0
407.02
,
2
,
Rdw
Edw
F
F
21UTCB - Seminar Sudură
Verificarea imbinarii cu sudura conform STAS 10108/0-78
Rezistenta materialului S235 (OL37) = 220N/mm2
Rezistenta de calcul a cordonului de sudura de colt (tabelul 10) Rsf=150N/mm2
Verificarea cordoanelor de sudura (relatia 16.6): s
fRla
N
Pentru cordoanele 1:
2
3
)1(
)1(
)1(
)1( 6.17816862
10360
mm
N
la
N
eff
Ed%119100
150
6.178
1
s
fR
Pentru cordoanele 2:
2
3
)2(
)2(
)2(
)2( 7.10117242
10140
mm
N
la
N
eff
Ed %68100150
7.101
2
s
fR
22UTCB - Seminar Sudură
Exemplul 2: Sa se verifice imbinarea din figura urmatoare:
23UTCB - Seminar Sudură
24UTCB - Seminar Sudură
Verificarea conform SR EN 1993-1-8
25UTCB - Seminar Sudură
Verificarea conform SR EN 1993-1-8
26UTCB - Seminar Sudură
27UTCB - Seminar Sudură
Exemplul 3: Sa se verifice imbinarea din figura urmatoare:
28UTCB - Seminar Sudură
463
2
32
3
10578.5812
51405.13951402
12
5615.1225614
12
25052
mm
I yy
29UTCB - Seminar Sudură
2
3
44.235120
10120
mm
N
AN
w
EdN
2
3
0.325120
1080
mm
N
AV
wi
EdV
26
6
1
)1(03.98142
10578.58
1044.40
mm
Nz
I yy
EdM
M
2
2
250025052
512061541405225052
mmA
mmA
wi
w
26
6
3
)3(3.86125
10578.58
1044.40
mm
Nz
I yy
EdM
M
30UTCB - Seminar Sudură
2
)1()1(47.12144.2303.98
mm
NNMrez R
s
frez
)1(
2150
mm
NR
s
f
2
)2()2(59.7144.2303.98
mm
NNMrez R
s
frez
)2(
2150
mm
NR
s
f
2
2222)3()3(31.1143244.233.86
mm
NVNMrez
Rs
frez
)3(
2150
mm
NR
s
f2
)3(31.114
mm
Nrez
31UTCB - Seminar Sudură
2
3
44.235120
10120
mm
N
AN
w
EdN
2
3
||0.32
5120
1080
mm
N
AV
wi
EdV
26
6
1
)1(,03.98142
10578.58
1044.40
mm
Nz
I yy
EdM M
26
6
3
)3(,3.86125
10578.58
1044.40
mm
Nz
I yy
EdM M
32UTCB - Seminar Sudură
2
)1(,)1(47.12144.2303.98
mm
NMN
rez
2
222
||
2)3(,)3(31.1143244.233.86
mm
NVNM
rez
2
2
,208
25.18.03
360
25.18.033 mm
Nfff u
M
u
dvw
%58%100208
47.12120847.121
,
)1(
,
)1(
ff
dvw
rez
dvwrez
%56%100208
4.1172084.117
,
)3(
,
)3(
ff
dvw
rez
dvwrez
Exemplul 4: Sa se verifice imbinarea din figura urmatoare:
33UTCB - Seminar Sudură
34UTCB - Seminar Sudură
Exemplul 5: Sa se verifice imbinarea din figura urmatoare:
35UTCB - Seminar Sudură
36UTCB - Seminar Sudură
37UTCB - Seminar Sudură