Сварное соединение пластин с прорезными швами

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СВАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПЛАСТИН С ПРОРЕЗНЫМИ ШВАМИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Цумарев Юрий Алексеевич Шмурадко Валерий Трофимович Коротеев Артур Олегович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Сварное соединение пластин с прорезными швами, содержащее соединяемые детали в виде пластин, перекрывающие друг друга, и прорезные сварные швы, отличающееся тем,что у соединяемых деталей в области перекрытия выполнены скосы таким образом, чтобы плоскость соприкосновения соединяемых деталей была наклонена по отношению к наружным поверхностям пластин.(56) 1. Сварка в машиностроении Справочник / Под ред. В.А.Винокурова.- М. Машиностроение, 1978. -Т. 3. - С. 10, рисунок 1. 2. Технология электрической сварки металлов и сплавов / Под ред. акад. Б.Е.Патона. М. Машиностроение, 1974.- С. 207. Полезная модель относится к области создания сварных соединений и может быть использована в машиностроении и строительстве. Известно сварное соединение, содержащее соединяемые детали и сварной шов 1. Недостатками этого сварного соединения являются сложная технология изготовления,обусловленная необходимостью удержания сварочной ванны, и большой расход ресурсов,используемых при его изготовлении. Наиболее близким к заявляемому соединению по технической сущности и достигаемому результату является сварное соединение пластин с прорезными швами, содержащее соединяемые детали в виде пластин, перекрывающие друг друга, и прорезные сварные швы 2. Указанное сварное соединение имеет низкую прочность при испытании на растяжение, так как в нем возникает сложное напряженное состояние, обусловленное наличием 68692010.12.30 изгибающего момента из-за значительного эксцентриситета приложенной нагрузки. Кроме того, изготовление известного сварного соединения требует значительных энергозатрат и связано с образованием больших остаточных напряжений и деформаций. Задачей полезной модели является повышение прочности сварного соединения, снижение энергозатрат при его изготовлении, а также снижение уровня остаточных напряжений и деформаций. Поставленная задача достигается тем, что в сварном соединении пластин с прорезными швами, содержащем соединяемые детали в виде пластин, перекрывающие друг друга, и прорезные сварные швы, согласно полезной модели, у соединяемых деталей в области перекрытия выполнены скосы таким образом, чтобы плоскость соприкосновения упомянутых соединяемых деталей была наклонена по отношению к наружным поверхностям пластин. Благодаря тому что у соединяемых деталей в области перекрытия выполнены скосы таким образом, чтобы плоскость соприкосновения упомянутых соединяемых деталей была наклонена по отношению к наружным поверхностям пластин, в сварном соединении уменьшается величина эксцентриситета рабочей нагрузки. Соответствующим образом уменьшается и величина изгибающего момента, что улучшает условия работы соединения под нагрузкой и повышает его прочность. Одновременно с уменьшением величины изгибающего момента наличие скосов обеспечивает уменьшение толщины металла, проплавляемой при выполнении прорезных сварных швов. Поэтому благодаря выполнению скосов в заявляемом сварном соединении снижаются энергозатраты при его изготовлении,что, в свою очередь, приводит к уменьшению сварочных напряжений и деформаций. Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показано заявляемое сварное соединение пластин с прорезными швами. Сварное соединение пластин с прорезными швами содержит соединяемую деталь 1 в виде пластины, соединяемую деталь 2 в виде пластины и прорезные сварные швы 3 и 4. У каждой из соединяемых деталей 1 и 2 в области перекрытия выполнены скосы так, что плоскость соприкосновения 5 этих деталей наклонена по отношению к наружным поверхностям пластин (в частности, к поверхности 6). Заявляемое сварное соединение работает следующим образом. Рабочая нагрузка Р прикладывается к соединяемым деталям 1 и 2. Через указанные детали она передается на прорезные сварные швы 3 и 4. Так как у деталей 1 и 2 выполнены скосы, то величина эксцентриситетаоказывается меньшей, чем у известного соединения без скосов. Поэтому при работе под нагрузкой на рабочие напряжения в сварных швах 3 и 4, а также в соединяемых деталях 1 и 2 изгибающий момент влияет незначительно и заявляемое сварное соединение хорошо сопротивляется воздействию продольной нагрузки. Тем самым создаются условия для обеспечения высокой прочности этого соединения. Одновременно наличие скосов уменьшает толщину металла, которую необходимо проплавить при изготовлении заявляемого сварного соединения. Поэтому требуется проплавлять и расплавлять меньшие объемы металла, что соответствующим образом снижает влияние усадочных явлений при кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны на образование остаточных напряжений и деформаций. Таким образом, уровень остаточных напряжений и деформаций в сварном соединении снижается. При изготовлении заявляемого сварного соединения прорезные швы 3 и 4 выполняются поочередно. Вначале выполняют, например, сварной шов 3, затем изделие переворачивают, после чего выполняют прорезной сварной шов 4. Предлагаемая конструкция сварного соединения не требует сложного технологического процесса и в то же время позволяет повысить характеристики работоспособности при эксплуатации и энергоемкости при его изготовлении, за счет чего обеспечивается экономический эффект. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.