chương 4 mối ghép hàn

Nội dung

4.1 Khái niệm chung

4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách
tính độ bền


4.1 Khái niệm chung

Được ghép với nhau bằng cách nung phần tiếp giáp của chúng đến trạng thái chảy, hoặc
nung phần tiếp xúc của chúng đến trạng thái dẻo và ép lại với nhau, sau khi nguội lực liên
kết phân tử ở chỗ tiếp xúc sẽ không cho chúng tách rời nhau
Các loại mối hàn:

Hàn hồ quang điện

Hàn hơi

Hàn tiếp xúc

Hàn vẩy : không nung chảy kim loại của tấm ghép, mà chỉ nung chảy vật liệu que hàn
hoặc dây kim loại.


4.1 Khái niệm chung

Phân loại
Mối hàn chắc : chỉ dùng để chịu tải trọng
Mối hàn chắc kín : dùng để chịu tải trọng và đảm bảo kín khít

Mối hàn giáp mối: đầu hai tấm thép tiếp giáp nhau, hàn thấu hết
chiều dày của tấm ghép
Mối hàn chồng : hai tấm ghép có một phần chồng lên nhau
Mối hàn góc : hai tấm ghép không nằm song song với nhau, thường có bề mặt vuông góc với
nhau. Mối hàn góc có hai loại :
mối hàn góc theo kiểu hàn giáp mối
Mối hàn dọc : phương của mối hàn
song song với phương của lực tác
dụng,
Mối hàn ngang : phương của mối
hàn vuông góc với phương của lực
tác dụng


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

a. Kết cấu các mối ghép hàn

Các kích thước chủ yếu của mối hàn
-Chiều dày tấm thép S1 , S2 , mm.
-Chiều rộng tấm ghép b1, b2 , mm.
-Chiều dài mối hàn l, mm.
-Chiều dài mối hàn dọc ld , mm.
-Chiều dài mối hàn ngang la , mm.
-Chiều rộng mối hàn chồng k, mm. thông thường lấy k = Smin
-Chiều dài phần chồng lên nhau của mối hàn chồng C, mm,
thường lấy C ≥ 4 .


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

b. Tính mối hàn mối

Khi chịu uốn mối hàn sẽ bị gãy, khi chịu xoắn mối hàn sẽ bị
đứt… Mối hàn được tính toán theo các điều kiện bền


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

c. Tính mối hàn chồng
* Sự phá hỏng mối hàn chồng và chỉ tiêu tính toán
Khi chịu bất cứ loại tải trọng nào, mối hàn chồng cũng
bị cắt đứt theo tiết diện pháp tuyến n-n, ứng suất trên
tiết diện nguy hiểm là ứng suất cắt τ.
* Tính mối hàn chồng chịu lực
Khi ld ≤ 50k thì Ưs t sinh ra trên mối hàn chồng :
-Xác định [τ], bằng cách tra bảng hoặc tính
theo công thức kinh nghiệm .
-Xác định l, k và kiểm tra điều kiện ld ≤ 50k.
-Tính τ
-So sánh τ và [τ]', rút ra kết luận :
+nếu τ >[τ]‘ không đủ bền
+nếu τ quá nhỏ hơn [τ]',quá dư bền, có tính
kinh tế không cao.
+nếu τ ≤ [τ]', độ lệch không nhiều lắm,mối
ghép đủ bền và có tính kinh tế cao.


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

c. Tính mối hàn chồng
*Thiết kế mối hàn chồng chịu lực

-Xác định ứng suất cho phép [τ]', bằng cách tra bảng hoặc tính theo công
thức kinh nghiệm.
-Xác định kích thước k của mối hàn, có thể lấy k ≤ Smin .
-Giả sử chỉ tiêu τ ≤ [τ] thỏa mãn, ta có :
Hay

Suy ra

[τ]‘

∑li =

-Chia chiều dài tổng ∑ li thành các mối hàn dọc và mối hàn ngang. Các mối
hàn dọc chọn sao cho ldi ≤ 50k, các mối hàn ngang chọn sao cho lni ≤ bmin .


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

c. Tính mối hàn chồng
Tính mối hàn chồng chịu mô men uốn trong mặt phẳng ghép
Khi ld ≤ 50k thì ưs trên mối hàn chịu mômen

τ=
=> KT bền mối hàn chịu mô men uốn M
-Xác định [τ]‘
-Xác định k của mối hàn với k ≤ Smin .
-Giả sử chỉ tiêu τ≤ [τ]’ thỏa mãn ta có :

-Chọn ln1 = ln2 = bmin , chọn r1 = r2 =bmin/2 ,
lúc đó ta sẽ tính được ∑ld = ld1 + ld2

-Chia chiều dài tổng ∑ld thành các mối


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

c. Tính mối hàn chồng
Tính mối hàn chồng chịu đồng thời lực và mô men trong mặt phẳng ghép

+Sử dụng các giả thiết và tính ứng suất τF do tác động của riêng lực F
+Tính ứng suất τM do tác động của riêng mô men M
+Ứng suất cực đại trong mối hàn sẽ là tổng của hai ứng suất thành phần :
τ = τ F + τM
Trình tự làm bài toán kiểm tra bền và bài toán thiết kế cũng tương tự như
trên
Ứng suất cho phép của mối hàn chồng [τ]' có thể lấy như sau :
+hàn hồ quang bằng tay, lấy [τ]' = 0,6.[ ];
+hàn tự động dưới lớp thuốc hàn, lấy [τ]' = 0,65.[σk].
Trong đó [σk ] là ứng suất kéo cho phép của các tấm ghép.


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

d. Tính mối hàn góc

Mối hàn góc hàn theo kiểu giáp mối tính như tính mối hàn giáp mối
Mối hàn góc hàn theo kiểu hàn chồng tính như tính mối hàn chồng.
d. Tính mối hàn tiếp xúc

- Mối hàn tiếp xúc theo kiểu hàn giáp mối được
tính tương tự như tính mối hàn giáp mối.
- Mối hàn tiếp xúc hàn điểm có dạng hình tròn,
đường kính d. kích thước của điểm hàn có thể chọn:
d = 1,2 S + 4 mm, khi S ≤ 3 mm
d = 1,5.S + 5 mm, khi S ≥ 3 mm.
t = 3d, t1 = 2d, t2 = 1,5d.
Mối hàn điểm tính như tính mối ghép đinh tán.
z : số điểm hàn


4.2 Kết cấu các mối ghép hàn và cách tính độ bền

d. Tính mối hàn tiếp xúc
- Mối hàn hàn đường ghép các tấm mỏng và yêu cầu
kín. Ứng suất sinh ra trong mối hàn là ứng suất cắt,
điều kiện bền của mối hàn được viết như sau:

Trong đó
a là chiều rộng và l chiều dài của mối hàn.