Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Виды сварочных соединений


Сварные соединения и швы: какие бывают виды, классификация

Нередко причиной брака у начинающих сварщиков становится неправильно выбранные сварные соединения. Что неудивительно, так как со дня проведения первой сварки было разработано больше сотни разновидностей. В них несложно разобраться, поскольку сварные швы и соединения объединены в несколько групп по технике выполнения, положению деталей и другим признакам.

Что такое сварочное соединение

Новички ошибочно полагают, что понятия сварной шов и соединение равноценны. На самом деле шов ― это место стыковки двух заготовок расплавленным металлом с последующим охлаждением. Сварное соединение ― это три участка, которые подверглись действию высокой температуры. К ним относят:

  1. Один или несколько швов, которые образуются при плавлении только основного или с добавлением присадочного металла.
  2. Зону сплавления, расположенную между сварным швом и основным металлом деталей. Она не нагревается до температуры плавления, но может насыщаться элементами, которые вводят в сварочную ванну электродами или флюсом. Поэтому по составу отличается от основного металла.
  3. Зону термического воздействия. Это полоса, примыкающая к зоне сплавления, где под действием температуры изменились свойства металла.

Схема сварного соединения: 1 — сварной шов; 2 — зона сплавления; 3 — зона термического влияния; 4 — основной металл

Важно не путать два абсолютно разных понятия — сварочный шов и сварное соединение!

Сварочный шов ― это место стыковки двух заготовок расплавленным металлом с последующим охлаждением. Сварное соединение ― это три участка, которые подверглись действию высокой температуры.

Виды сварных соединений

В зависимости от того как расположены заготовки между собой к основным видам сварочных соединений относят:

  • стыковые;
  • угловые;
  • нахлесточные;
  • тавровые;
  • торцевые.

Типы сварных соединений: а) стыковое; б) угловое; в) тавровое; г) нахлесточное; д) торцевое

Стыковые

Самые простые по выполнению швы даже для начинающих сварщиков. Ими соединяют заготовки, примыкающие друг к другу торцами, размещенные в одной плоскости или на ровной поверхности. При сварке деталей с разной толщиной допускается смещение поверхностей. Стыковым способом сваривают конструкции из листового проката, резервуары, трубы. Сравнительно с другими сварными соединениями сокращаются сроки выполнения работы и расход материалов, но нужно тщательно подготавливать кромки.

Способы выполнения стыковых соединений

Угловые

Это сварные соединения двух металлических деталей под любым углом. Если заготовки разной толщины, толстостенную размещают снизу, чтобы на тонкой не появились прожиги и подрезы, сварочную ванну создают за счет плавления металла толстой заготовки. Для повышения прочности соединения швы накладывают с обеих сторон. Внутренний угол сваривают малым током, чтобы снаружи не образовалось закругление.

Угловые сварные соединения удобно выполнять способом «в лодочку». Заготовки прихватывают под нужным углом, затем устанавливают так, как будто это плывущий кораблик. После расплавления металл будет равномерно растекаться по обеим сторонам без образования дефектов.

Угловым способом сваривают каркасы небольших строений, емкости, навесы, кузова грузовиков. Кроме этого устанавливают детали конструкций в труднодоступных местах.

Способы выполнения угловых соединений

Нахлесточные

Такими сварными швами соединяют параллельно расположенные металлические пластины, которые наложены одна на другую с небольшим перекрытием. Для повышения прочности на разрыв и предотвращения проникновения влаги внутрь сварку выполняют с обеих сторон. Этим способом можно соединять листы толщиной до 12 мм. Для выполнения нахлесточных соединений от сварщика не требуется высокая квалификация, так как нет опасности прожога и не нужно подготавливать кромки. Недостатком считают повышенный расход металла.

Способы выполнения соединений внахлест

Тавровые

Это сварное соединение торца одной детали с боковой поверхностью другой под прямым или небольшим углом. Если толщина заготовки больше 4 мм сварка проводится с обеих сторон с тщательной подготовкой кромок вертикальной пластины. Тавровые соединения применяют преимущественно при сборке несущих конструкций. Поэтому, если есть возможность изменения положения, сварку ответственных узлов лучше выполнять «в лодочку».

Способы выполнения тавровых соединений

Торцевые

При выполнении таких соединений сваривают торцы заготовок, которые плотно примыкают одна к другой или расходятся от места стыка под углом не больше 30⁰. Способ применяют при производстве кожухов, вентиляционных коробов, контейнеров, металлических шкафов и пр. К достоинствам торцевого типа сварочных соединений относят низкую вероятность образования прожогов и внутренних напряжений, вызывающих деформацию. Недостатками считают завышенный расход материала и появление коррозии при проникновении воды между листами через дефекты шва.

Выбор сварного соединения зависит от расположения заготовок относительно друга друга.

Классификация сварных швов

Даже в одном типе соединения сварочные швы могут отличаться по конфигурации, протяженности, технологии и т. д. Поэтому в нормативных документах они сгруппированы по параметрам.

По положению в пространстве

По пространственному положению сварные швы могут быть:

  1. Нижними, когда стык находится внизу относительно сварщика. Расплавленный металл не вытекает из сварочной ванны, а шлак и газы беспрепятственно поднимаются на поверхность. При сварке электрод или пламя горелки ведут вдоль стыка с небольшими поперечными движениями.
  2. Горизонтальными, если сваривают вертикально установленные детали справа налево или наоборот. Для предотвращения стекания металла нижнюю заготовку смещают на 1 мм, чтобы получился уступ. После завершения работы разница будет незаметна. Важно не ошибиться со скоростью сварки, поскольку при медленном перемещении дуги или пламени горелки появятся потеки, а при быстром ― непровары.
  3. Вертикальными, когда вертикально установленные детали соединяют сверху вниз или в обратном направлении. Для удержания расплава в сварочной ванне сварку ведут снизу вверх прерывистой дугой на малом токе.
  4. Потолочными, если стык расположен над головой мастера. Расплавленный металл удерживается поверхностным натяжением.

Сварные швы по положению в пространстве

По конфигурации

В эту группу занесены три вида сварочных швов, которые зависят от формы стыков. Они бывают прямолинейными, криволинейными, кольцевыми (спиральными). Конфигурация швов не зависит от пространственного положения заготовок.

Классификация сварных швов по конфигурации

По степени выпуклости

По форме поперечного сечения сварные швы квалифицируют как:

  1. Выпуклые (усиленные). Используют для сборки узлов эксплуатируемых с большой статической нагрузкой.
  2. Вогнутые (ослабленные). Используют при сварке тонкого металла.
  3. Нормальные (плоские). Хорошо противостоят динамическим и разнонаправленным воздействиям.
  4. Специальные в виде неравнобедренных треугольников применяют в угловых и тавровых соединениях, на которые действуют переменные нагрузки.

Типы сварных швов по степени выпуклости или по внешнему виду

По протяженности

В эту классификацию входят сплошные и прерывистые сварные швы, которые выполняют отрезками по 10 — 30 см, но учитывается суммарная протяженность соединения. По расположению отрезков сварки прерывистые типы называют:

  • цепными одно или двухсторонними, если разрывы равномерно расположены по обе стороны заготовки;
  • шахматными двухсторонними, когда отрезки сварки на одной стороне сдвинуты относительно участков на другой;
  • точечными при контактной сварке.

Виды сварных швов по протяженности

В зависимости от длины сварные швы относят к трем категориям:

  • короткие ― до 25 см;
  • средние ― 25 — 100 см;
  • длинные ― больше 1 м.

По количеству проходов

Независимо от типа сварочные швы выполняют одним или несколькими проходами. Выбор варианта определяется толщиной металла и необходимой прочностью. При каждом проходе наплавляется один валик. Если их расположить на одном уровне образуется слой сварного шва.

Детали толщиной до 5 мм соединяют однопроходными швами. Угловые соединения из заготовок со стенками 6 — 8 мм сваривают одним слоем, а стыковые двумя. Многослойные швы используют при работе с толстостенными элементами и для предотвращения термических деформаций.

Типы сварных швов по количеству проходов: а) однослойный, однопроходной; б) многослойный; в) многопроходной

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

По этим критериям соединения и швы подразделяются на 4 вида:

  • продольный (фланговый) ― усилие параллельно стыку;
  • поперечный (лобовой) ― вектор направлен под углом 90⁰;
  • комбинированный ― сочетает признаки предыдущих;
  • косой ― направление усилия меньше 90⁰.

Виды сварных швов по направлению действующего усилия

По виду сварки

Классификацию по этому критерию проводят по типу сварочного аппарата, который создает условия для выполнения сварки. Из длинного списка технологий можно выделить основные виды;

  • ручная электродуговая;
  • автоматическая;
  • в среде инертных газов;
  • плазменная;
  • лазерная;
  • газопламенная.

Требования к сварным швам

Требования к швам зависят от условий эксплуатации, видов нагрузки, свойств металла, технологии сварки и пр. Для их классификации по конкретным условиям были разработаны ГОСТы. Например, требования к соединениям ручной сварки приведены в ГОСТ 5264-80.

К общим для всех швов независимо от условий относят:

  • прочность;
  • надежность;
  • долговечность;
  • стойкость к коррозии и агрессивным веществам.

Чтобы шов был качественным, необходимо соблюдать технологию подготовки металла и выполнения сварки. 

О длине и толщине швов в зависимости от особенностей конструкции и марки металла, методах проверки качества и т. д. можно узнать из тематических СНиПов, которые нетрудно найти в свободном доступе. Полученные сведения можно использовать как шпаргалку при выполнении сложной работы.

Что влияет на качество сварного соединения

Качество соединения сваркой зависит не только от соблюдения технологии, но и от подготовки деталей. Даже форма кромок влияет на качество соединения. Независимо от вида соединения подготовку проводят в следующем порядке:

  • зону шириной не меньше 20 мм от линии стыка очищают от грязи и коррозии;
  • на кромках, если толщина металла больше 3 мм, снимают фаски, оставляя притупление;
  • устанавливают зазор между деталями.

Зависимость угла разделки, величины притупления и зазора от толщины металла показана в таблице:

Таблица разделки металла под сварку

Знание основных видов соединений и принципов их применения поможет правильно выбирать сварочный шов нужного типа для каждого конкретного случая. Для повышения квалификации полезно следить за технологическими новостями, чтобы не пропустить появление новых сплавов и методов сварки.

виды и типы сварных соединений

Сварка представляет собой способ соединения деталей в неразъемную конструкцию. При этом остается след - сварной шов. Он выглядит по-разному в зависимости от многих факторов - материала деталей, способа сварки, примененного оборудования. Соединение деталей, осуществленное сваркой, называется сварочное соединение. Несмотря на то, что сварные соединения и швы относятся к одному производственному процессу, не следует смешивать эти понятия. Соединение - это неразъемная конструкция из двух металлических деталей, а сварочный шов - это след, оставленный после соединения.

К шву и соединению предъявляются конкретные требования, закрепленные в нормативных документах. Сварщик и руководитель сварочных работ обязаны иметь четкое представление, что такое сварной шов, как он должен выглядеть и каким требованиям удовлетворять.

Элементы конструкции шва

Конструктивные элементы сварного шва определены ГОСТом 2601. Нормативные документы дают определение, что такое сварочный шов, его геометрические параметры, перечисляют имеющиеся типы сварочных швов.

К таким элементам относятся форма и размер кромок после их подготовки.

Классификация сварочных швов

Имеются многочисленные типы и виды сварных соединений и сварных швов. Это вызвало потребность в их четкой классификации. Она разработана в зависимости от многих факторов. Классификация учитывает технологические особенности швов, их пространственное положение, размеры. Достоинством такого дифференцирования является применение обозначений на каждый тип сварного шва.

Существует много различных позиций, по которым имеется классификация, включающая существующие виды сварки и типы сварных соединений.

Положение шва в пространстве

Немаловажную роль играет расположение шва в пространстве.

Нижнее положение является самым выигрышным. Шов при этом получается прочным и надежным. При верхнем, который иначе называют потолочном, положении, сварщику приходится принимать неестественную позу. Долго сохранять ее весьма трудно. А ведь одним из условий получения качественного шва является непрерывность процесса.

Для повышения точности следует использовать короткую дугу, а ширину шва делать не превышающей диаметр электрода. Для выполнения потолочного шва требуется не только получение профильного образования, но и приобретение практических навыков при более благоприятных условиях.

При выполнении швов во всех положениях существует проблема стекания вниз расплавленного металла. Нижнее положение при этом является самым выигрышном. Потолочное и нижнее положения относятся к горизонтальным. Стекание металла, являющееся чрезмерным, уменьшают, снизив температуру нагрева. Это можно сделать, увеличив скорость передвижения электрода, или регулярно прерывать дугу, давая возможность остыть металлу.

Вертикальный шов часто встречается в конструкциях, но самым простым вариантом не является. Если шов расположен вертикально, то вниз устремляться будет не сварочная ванна целиком, а только отдельные капельки. Если сварка осуществляется по направлению сверху вниз, то эти капельки начнут быстро застывать, образуя своеобразную преграду. Поэтому вести сварку при вертикальном способе следует снизу вверх. Свариваемые детали при вертикальном положении должны быть надежно зафиксированы.

Протяженность шва

Сварочные швы и соединения разделяются по их протяженности. По этому признаку шов бывает сплошным и прерывистым. При выполнении прерывистого шва в нем предусмотрены определенные интервалы, имеющие постоянный размер. Сварные швы прерывистого характера бывают различными. Они так же, как непрерывные, могут быть односторонними и двусторонними.

Такая градация отражается на обозначении шва в чертежах. При этом вводится такое понятие, как шаг шва.

Форма поверхности

Виды сварных швов разделяются по форме, которая имеет их наружная поверхность.

Каждый вид имеет свои преимущества. Играет роль, какую нагрузку выдерживает сварной шов. Когда предстоят статические нагрузки, то целесообразно применять выпуклый шов. Он имеет несколько слоев, что ведет к дополнительному расходу электродов и удорожанию сварочного процесса.

Если предстоит сварка тонких металлических листов, то лучше применять вогнутую форму. Если сварное изделие при эксплуатации будет подвергаться динамическим нагрузкам, то следует выполнять плоские швы или вогнутой формы. Такой выбор объясняется тем, что не будет большого перепада между поверхностями шва и основного материала.

В зависимости от условий эксплуатации типы сварных швов разделяются на рабочие и нерабочие. Рабочим предстоит выдерживать значительные нагрузки, что заставляет предъявлять к ним повышенные требования. Нерабочие просто осуществляют функцию соединения. Однако, если предполагается их использование при не совсем благоприятных погодных условиях, то необходим тщательный контроль за отсутствием трещин и внутренних пустот.

Когда предстоит сварка тонких металлических листов, то лучше выполнять ее ниточным швом. При наплавочном способе больше подойдет уширенный вариант.

Количество слоев

Виды швов в сварке зависят от количества выполняемых слоев. Однослойные швы выполняются за один проход, а многослойные являются многопроходными. Многослойный вариант используют для соединений, имеющих определенную конфигурацию.

Выполнение многопроходного шва является более сложным. Каждый новый слой следует накладывать быстро, пока не остыл предыдущий. К тому же надо успеть убрать шлак, образовавшийся ранее. На механические характеристики многослойного шва оказывает положительное действие то, что при наложении последующего шва, в предыдущем происходит отжиг.

Соединения

Сварные соединения разделяются на различные виды.

Виды сварных соединений:

  1. Стыковые. Детали располагаются в одной и той же плоскости.
  2. Угловые. Детали, подлежащие соединению, располагают под необходимым углом. Наиболее распространенным является прямой угол.
  3. Тавровые. Торец одной детали располагают перпендикулярно или под небольшим углом по отношению к основной поверхности второй детали.
  4. Нахлесточные. Положение деталей в пространстве - параллельное. При этом одна деталь частично налегает на другую.
  5. Торцевые. Воедино сваривают два торца элементов.

Сварной стыковой шов применяется для сварки трубопроводов, различных труб и металлических листов. Сварке подлежат торцовые поверхности. Сварка встык требует проведение подготовительных работ, которые заключаются в тщательной подгонке торцевых поверхностей друг к другу. Для обеспечения точности может применяться предварительный подварочный шов. Сварку встык можно осуществлять как на весу, так и на подкладке - стальной или медной. При стыковых соединениях возможны различные виды скосов кромок или сварка без них.

К преимуществам такого способа относится уменьшенный расход вспомогательного материала, в частности, электродов. Одинаковая толщина элементов не является обязательным требованием. Но при этом электрод следует направлять к более толстой детали. Это обеспечит ее более сильный нагрев, а тонкую деталь убережет от прожогов.

Угловые швы находят применение для соединения частей различных емкостей и резервуаров. Для получения качественного углового соединения рекомендуется установка деталей "лодочкой".

Сварной шов тавровый применяют при сварке несущих конструкций. Поверхности деталей требуют тщательной подготовки. Такой вид сварки относится к наиболее прочным. Достоинством таврового соединения является то, что его можно применять в труднодоступных местах. Такой вид сварного шва помогает выдерживать повышенные нагрузки.

Соединение нахлесточным способом находит применение при необходимости сварки металлических листов толщиной не более 12 мм. Необходимостью является отсутствие зазоров между поверхностями деталей. Плотность прилегания необходима для качественного соединения. Выполнение нахлесточного соединения не является сложным и может осуществляться сварщиками, имеющими невысокий разряд.

При нахлесточном способе два шва находятся на расстоянии друг от друга. Это придает соединению дополнительную прочность. Если при эксплуатации возможны нагрузки на излом, то применять его не стоит.
Торцевые виды сварочных соединений предусматривают сварку торцов деталей. Таким способом возможно соединение деталей любой толщины. К достоинству относится минимальная деформация свариваемых элементов.

Положение электрода во время сварочного процесса

Наклон электрода зависит от видов сварных соединений и швов. Угол наклона влияет на скорость разогрева металла. При дуговой сварке для того, чтобы зажглась дуга, электрод следует держать перпендикулярно. Затем необходимо осуществлять небольшой наклон. Сварочный шов получится более качественным, если сварку проводить короткой дугой.

Применять сварку способом "углом вперед" имеет смысл, когда процесс осуществляется в труднодоступных местах. Однако, способ не лишен недостатков. Процессу сварки будет мешать жидкий шлак, находящийся все время впереди. Сварная дуга может или совсем погаснуть, или начать "блуждать". Качество шва может быть значительно снижено, если появятся пропущенные участки.

Способ "углом назад" находит применение в угловом варианте и при соединении стыков. При сварке под прямым углом электрод держат перпендикулярно поверхности. Это позволяет контролировать жидкий шлак и следить за тем, чтобы он перемещался вслед за сварочной ванной. На качество шва это будет оказывать благоприятное воздействие. Если шлак окажется перед электродом, то это можно исправить, перейдя на некоторое время на способ "назад углом".

Движения электрода

Виды сварочных швов и способы их нанесения, в частности, зависят от того, каким способом перемещается электрод. Траекторию его движения может выбрать сам сварщик в зависимости от толщины элементов и типов сварных соединений.

Если электрод перемещается вдоль шва, то получается тонкий валик. Такой нитевидный шов можно использовать как первый слой при многоходовом способе.

Когда электрод совершает поперечные колебания, то соединение становится более прочным. Колебательные движения обеспечивают хороший прогрев корня шва и его кромок. Амплитуда колебания позволяет получить шов заданного размера. Характер движения электрода при этом - возвратно-поступательный. Конец электрода может описывать разные фигуры - "лестницы", "треугольники", "елочки", "полумесяц", "петлю".

Выбор зависит от типов сварочных соединений. Например, для стыковых и угловых швов будет уместен "полумесяц", а "петля" обеспечит соединение тонких листов металла.

Подготовка к свариванию

Немаловажным фактором, чем определяются свойства сварного соединения, являются подготовительные действия. Они включают в себя несколько этапов.

Правка

Она является восстановительной операцией и проводится в случае, когда во время транспортировки деталей к месту сварки произошла их деформация. Также необходимо вернуть частям изделия первоначальную форму, если время хранения произошли искажения в виде вмятин, выпучиваний, волнистости, коробления поверхности, различного рода искривлений.

Ее могут осуществлять при нагревании или холодном виде, что зависит от сложности полученного дефекта и его размера. Правку можно выполнять как вручную, так и машинным способом при промышленном производстве.

Для ручной правки используют такие инструменты, как молоток, кувалду или ручной пресс. Если повреждение носит более серьезный характер, то могут использоваться прессы, оснащенные электродвигателями. Удобно использование наковальни. Также подойдут стальная или чугунная плиты.

Молоток для правки изготавливается из мягкого материала. В зависимости от дефекта может подойти резиновый. Не стоит применять молоток, форма бойка которого имеет квадратную форму, поскольку на металле могут остаться вмятины. Предпочтительной является круглая форма. Следует проверить, чтобы поверхность бойка была отполирована. Если металл закаленный, то надо применять рихтованный молоток.
В качестве альтернативы можно воспользоваться деревянной или металлической гладилкой.

Различные дефекты исправляют по-разному. Волнообразность и выпуклость можно исправить ударами по поверхности. Двигаться при этом надо от краев к центральной части. При приближении к центру увеличивают частоту ударов, но уменьшают их силу. Брусками-гладилками исправляют тонкие детали.

Разметка

Размеры детали должны быть приведены в соответствие с указанными в чертежах на них. Чтобы можно было обрезать лишние куски, требуемые размеры можно задать с помощью разметки.

Разметку можно наносить карандашом, ручкой, мелом, тонким фломастером, а также любым острым предметом. Из инструментов потребуются линейка или рулетка, штангенциркуль, угольник. Когда выпускается партия однотипных деталей, то можно применить шаблон. Помимо контуров детали с помощью разметки можно отмечать предполагаемые места сгибов.

Резка

Резку заготовок производят с целью получения нужного размера. Резку производят по нанесенным ранее разметкам. Следует проявлять особую внимательность - неправильно отрезанную деталь относят к браку или используют для иных целей.

Эту операцию проводят не только механически ножницами по металлу или болгаркой, но и с помощью плавления металла. Для термической резки можно применять дуговую сварку. Еще одним инструментом является кислородный рюкзак.

Зачистка

Она является важной подготовительной операцией. На поверхности не должны оставаться грязь, пятна краски и жира, посторонние вкрапления, оксидная пленка, что может привести к возникновению дефектов в виде трещин, пор, инородных вкраплений.

Из инструментов применяются металлические щетки и болгарка. При использовании химического способа очистить некрупную деталь можно погружением ее в емкость с химикатами. С помощью такого метода хорошо происходит очищение от ржавчины и оксидных пленок. Перед сваркой детали необходимо высушить.

Подготовка кромок

Залог получения хорошего шва - грамотная подготовка кромок. Это правило применимо ко всем видам сварочных швов. Результат этой операции - получение формы, которая подходит для лучшего сварного соединения. Особую актуальность подготовка приобретает в случае, когда сварке подлежат трубы и детали большой толщины. При правильном скосе с изделия снимается напряжение во время его эксплуатации. Разделка кромок позволяет получить широкий, а значит более надежный шов.

Основные параметры - угол скоса, ширина зазора, величина притупления. Для разделки используют напильник, ножницы по металлу, болгарку, зубило. В промышленном производстве находят применение фрезерные и специальные кромкострогальные станки. Возможно использование пламенной резки.

Скос начинает играть важную роль, когда предстоит сварка деталей разной толщины. К притуплению кромок прибегают, когда на конце они имеют острую форму, поскольку это может вызвать образование прожогов, созданию напряжения в этих местах и деформацию шва, что уменьшит прочность соединения.

Для разных типов сварных соединений и швов выполняют различные виды скосов:

  1. Букву "V" имеет скос с одной стороны одной или обеих кромок. Является наиболее востребованным и может применяться при разных толщинах деталей. Когда разделываются обе кромки, то угол составляет 60 градусов, а при одной - 50.
  2. Букву "X" имеет скос обеих кромок с двух сторон. Его применяют для изделий толщиной 10-60 мм. Угол разделки - 60 градусов.
  3. Скос, имеющий форму буквы "U" выполняют с одной стороны. Такая криволинейная форма подходит для металлов толщиной 20-60 мм.
  4. Скос, имеющий форму буквы "К", применяют редко. Суть состоит в том, что для одной кромки делают двухсторонний скос, а для второй - односторонний.

Кромкам необходимо придать необходимую геометрическую форму. Если соединению подлежат тонкие детали, то кромку делают плоской. Для деталей, имеющих значительную толщину, кромки выполняются в форме букв "V" или "X". Глубина снимаемого слоя зависит от марки металла.

На чертежах скос обозначается буквой "β", а угол его раскрытия - "α". Необходимо отсутствие не кромках перепадов. Для контроля правильности разделки находят применение шаблоны.

Гибка

При необходимости в подготовительные операции включают гибку металла. Листогибочные машины используют для придания нужной формы металлическим листам или полосам. Специальные прессы применят для профильных деталей.

Предварительный нагрев сделает металл более податливым и на гибку потребуется меньше усилий.

Фиксация

Перед началом сварки необходимо осуществить надежную фиксацию свариваемого соединения. Это гарантирует отсутствие сдвига во время сварочного процесса. Фиксацию можно осуществить с помощью прихваток. Под этим термином понимают небольшие швы, выполненные поперек направления основного шва. Их сечение не должно быть более половины ширины шва.

Длина каждой прихватки не должна составлять более 2 см. Более длинные прихватки допускаются только при сварке трубопроводов. В зависимости от длины шва расстояние между прихватками находится в диапазоне от 10 до 80 см. Для коротких швов допустимо точечное соединение на краях.

Прихватки выполняют за один проход. Наличие прихваток придает конструкции сварного соединения дополнительную жесткость, что особенно важно для крупных изделий.

Временные прихватки после сварки удаляют, а постоянные остаются. Выполнение прихваток происходит на обратной стороне изделия. Перед началом их выполнения необходимо произвести зачистку поверхностей.

Дефекты швов

Практически все виды сварочных швов и соединений после окончания процесса сварки имеют дефекты. Некоторые из них подлежат исправлению, а другие приходится отправлять в брак.

В нормативных документах указаны требования к сварным швам, которые определяют, какие дефекты в каких видах швов сварки допустимы и их геометрические параметры. Выполнение этих требований является строго обязательным, поскольку их наличие может вызвать при эксплуатации разрушение конструкции. ГОСТ 5264 определяет классификацию существующих дефектов. Допустимые отклонения от нормы должны быть указаны в чертеже на изделие.

Имеются причины, вызывающие различные виды дефектов. К ним могут относиться как объективные, например, некачественный материал или неисправность применяемого оборудования, так и субъективные - ошибки при проведении производственного процесса, недостаточная квалификация сварщика, нарушение технологического процесса.

К причинам возникновения дефектов также относятся: выбор электродов неправильного размера, включение на оборудовании несоответствующего виду сварки режима, колебания напряжения в электросети, неподходящая скорость процесса. К возникновению дефектов может привести отсутствие или недостаточность проведения предварительной подготовки. При проведении сварки на свежем воздухе могут неблагоприятно подействовать плохие погодные условия.

Перед началом сварки необходимо убедиться в исправности и работоспособности используемого оборудования. Не должен быть пропущен срок очередной поверки, что указывается в паспорте на него.

Имеется три вида дефектов, возникающих в результате сварки:

  • местом расположения которых является наружная поверхность;
  • внутри сварного соединения;
  • сквозные.

Наружные дефекты хорошо видны при визуальном осмотре, с которого должен начинаться контроль получившегося при сварке соединения. К внешним дефектам относятся наплывы, трещины, выпуклости и углубления, подрезы, свищи. К ним также относится наличие в сварном шве участков, различающихся по ширине, а при угловых соединениях - разная величина катетов.

Причинами возникновения внутренних дефектов могу быть недостаточно качественный основной материал, нарушение технологии сварки. Трещины могут появляться не только на наружных поверхностях, но и внутри соединений, где они могут стать источниками растущего напряжения, что может привести к разрушению конструкции. Одна из причин их появления - чересчур быстрое охлаждение.

К внутренним дефектам относится непровар, который может появиться, когда на деталях была оставлена ржавчина или окалины. Еще одной причиной непровара может служить небольшая величина силы тока. Если обнаружен не проплавленный участок большой протяженности, то потребуется переплавка соединения.
Внутри сварного шва возможно образование пор, заполненных газом. Причина их появления - посторонние примеси и излишек влаги. Если нарушена технология, то внутри сварного шва могут появиться включения вольфрама и шлака.

Сквозные дефекты - это поры, проходящие всю толщину шва. Такой дефект можно обнаружить при визуальном осмотре.

Методы контроля

Все виды сварочных швов в обязательном порядке после окончания процесса обязаны проходить контроль. Особо жесткие требования предъявляются к конструкциям с повышенной ответственностью. Помимо визуального осмотра имеются и другие методы контроля.

Капиллярный

К наиболее часто применяемым относится капиллярный метод. Для его использования необходимо наличие специальных жидкостей, называемых пенетрантами или индикаторами. Эти жидкости обладают способностью проникать в трещинки любого размера, даже самые мельчайшие. Пенетранты имеют яркую окраску, поэтому наличие трещин становится заметным при визуальном наблюдении.

Нанесение индикаторов осуществляется после очистки поверхностей и их осушения. Жидкость наносится путем смачивания или нанесением из баллончика. При небольшом размере изделие можно погружать в емкость с пенетрантом. При вакуумном способе жидкость втягивается в пустоту, а при компрессионном - загоняется внутрь давлением воздуха. Ультразвуковой способ состоит в заполнении пустот индикаторами ультразвуком, а деформационный загоняет проникающую жидкость колебаниями звуковой волны.

Магнитная дефектоскопия

Этот метод можно использовать только для ферромагнитных соединений. С его помощью выявляются трещины, находящиеся внутри и включения инородных тел. Для создания магнитного поля требуется наличие прибора, называемого дефектоскопом. С его помощью можно обнаружить микроскопические трещинки.

Имеется несколько способов контроля с помощью магнитной дефектоскопии:

  1. Магнитопорошковый. Используется ферримагнитный порошок, состоящий, как правило, из частиц железа. Он может быть сухим, или представленным в виде водной эмульсии или суспензии. Когда порошок перемещается по поверхности равномерно, то, натыкаясь на дефект, он образует скопление. Его размер и форма соответствуют параметрам дефекта.
  2. Магнитографический. Исследование поверхности осуществляется совместно с лентой-магнитоносителем. Запись информации с ленты осуществляется особыми устройствами дефектоскопов.

Индукционный способ

Контроль происходит с помощью индукционных катушек. Их соединяют с регистраторами. Во время перемещения индукционной катушки при встрече ее с местом нахождения дефекта происходит изменение магнитного потока и возникновение электродвижущей силы. Специальный прибор регистрирует индукционный ток.

Ультразвуковой способ

Ультразвук, натыкаясь дефектную область, изменяет свое направление, что регистрируется специальным прибором. Ультразвуковой метод имеет несколько разновидностей. Способ позволяет выявлять большое количество разных дефектов. Им можно контролировать все основные типы сварных соединений. Метод является безопасным и может использоваться при выездных работах.

Радиационный способ

Позволяет обнаруживать поры, область непроваров, инородные включения, трещины. Осуществляется просветка рентгеновскими и гамма-лучами. Прохождение лучей регистрируется специальным прибором. Выявление дефектов происходит при изучении полученной рентгенограммы.

Расчет нормативов

Нормативные документы определяют существующие виды сварки типы сварных швов и соединений и их расчет. В первую очередь к такому документу относится СНиП. Он содержит правила и нормативы, которые должны соблюдаться при осуществлении сварочного процесса. В СНиПе указаны требования к следующим нормам:

  • времени;
  • выработки;
  • расхода электроэнергии;
  • комплектующим.

В понятие расхода времени входит не только то время, которое затрачивается на непосредственно производственный процесс, но и вспомогательное, необходимое для доставки на место сварки деталей изделия, оборудования, инструментов, газовых баллонов.

Учитывается время, необходимое для того, чтобы сварщик успел переодеться в защитный костюм, а также время перерывов на отдых и на обед. Сюда же входит время на подготовительные работы перед сваркой и уборку после ее окончания.

Дополнительное время дается на выставление необходимых параметров на оборудовании, проверку его работоспособности, розжиг дуги, нанесение флюса. При расчетах учитывают квалификацию исполнителя и его опыт, которые влияют на скорость выполнения всех операций. Для расчета времени используются таблицы и формулы.

К нормам выработки относятся работа, которая должна быть выполнена за определенное время. За единицу измерения могут быть приняты значение метров сварного шва, выполненного за один час, или количество соединений, осуществленных за это время.

Расход электроэнергии является важной составляющей планирования. За единицу измерения принимаются киловатт-часы. Помимо электроэнергии, необходимой для работы оборудования, учитываются затраты на освещение рабочего места сварщика.

К необходимым расходам относятся затраты на комплектующие изделия. В их число входят инструменты и принадлежности, в том числе необходимые для проведения подготовительных работ. В затраты на комплектующие входят расходы на приобретение электродов, флюса, газа.

В нормативные составляющие по расходам входит износ оборудования и отдельных комплектующих элементов типа роликовых направляющих. Чтобы не было разных толкований, все нормативные документы дают четкое определение, какие бывают типы сварных соединений и какие бывают типы сварных швов.

Методы сварки

Наиболее распространенным методом является ручная дуговая сварка. Она применима практически ко всем типам соединений сварных швов. При соприкосновении электрода с основным металлом образуется электрическая дуга, которую необходимо поддерживать во время всего сварочного процесса.

Сколько будет выдерживать сварной шов, зависит, в частности, от правильно выбранного электрода. В продаже имеется большое разнообразие электродов различных диаметров и покрытий. Для ответственных конструкций следует приобретать хотя и более дорогой, но надежный инструмент. Виды швов, выполненные дуговой сваркой, практически не имеют ограничений. В зависимости от электродов таким способом можно сваривать изделия из различных металлов, в том числе высоколегированную сталь. Наиболее частое применение дуговая сварка находит при соединении изделий из конструкционной стали небольшой толщины.

Имеются разные типы покрытий электродов, каждое из которых решает свою задачу. Широко применяются электроды с основным и рутиловым покрытиями. Целлюлозная обмазка используется при сварке постоянным током. Достоинством кислого покрытия является нетрудный поджиг и сведенное к минимуму разбрызгивание горячего металла.

Выбор диаметра электродов зависит от толщины деталей, подлежащих сварке.

Одним из важных обстоятельств при дуговой сварке является правильный выбор тока, а также установка нужного расстояния между концом электрода и металлической поверхностью.

К прогрессивным методам относится получение сварочных швов полуавтоматом. Производительность проведения работ при таком способе является высокой. Источники питания для полуавтоматов - инверторы или выпрямители. Стоимость инверторов выше, но их применение более предпочтительно.

Вместо электродов при сварке полуавтоматом используется проволока нужного диаметра. Она подается автоматически с помощью специального устройства на место проведения работ. Через сварочный рукав кроме проволоки осуществляется подача газа и охлаждающей жидкости.

Проволока наматывается на катушки различных диаметров. Натяжение проволоки можно регулировать вручную. Диаметр проволоки выбирают в зависимости от толщины деталей. Деформации шва при таком способе являются незначительными, а сами сварочные швы - качественными. Такой способ удобно применять для всех основных видов сварных соединений.

Требования государственного стандарта

Нормативный стандарт ФНП определяет основные требования, предъявляемые к сварочным работам. В нем дается пояснение, какие бывают сварочные швы, и описываются требования к каждому из них. В содержании документа находится обоснование, каким именно требованиям должны соответствовать разные виды сварных соединений и типы швов.

В нормативных документах также поясняются обозначения, которые имеют все сварные соединения и виды сварки. В них необходимо разбираться всем исполнителям. Соблюдение этих требований является гарантией того, что швы сварных соединений получатся крепкими и надежными.

Интересное видео

Виды сварочных швов и соединений

Сварочные швы – зоны сварных соединений, которые образованы первоначально расплавленным, а затем кристаллизованным при остывании металлом.

Параметры сварочных швов

Срок службы всей сварочной конструкции зависит от качества сварочных швов. Качество сварки характеризуется следующими геометрическими параметрами сварного шва:

  • Ширина – расстояние между его краями;
  • Корень – внутренняя часть , противоположная его внешней поверхности;
  • Выпуклость – наибольший выступ от поверхности соединяемого металла;
  • Вогнутость – наибольший прогиб от поверхности соединяемого металла;
  • Катет – одна из равных сторон треугольника, вписанного в поперечное сечение двух соединяемых элементов.

Какие бывают сварочные швы и соединения, классификация

В таблице 1 приведены основные типы  сварочных соединений, сгруппированные по форме поперечного сечения.

п/п

Сварные соединения и швы Особенности расположения Основное применение Примечание
1 Стыковые
Соединяемые детали, элементы находятся в одной плоскости. Сварка конструкций из листового металла, резервуаров и трубопроводов. Экономия расходных материалов и времени на сварку, прочность соединения. Тщательная подготовка металла и выбор электродов.
2 Угловые

Соединяемые детали, элементы расположены под любым углом относительно друг друга. Сварка емкостей, резервуаров. Максимальная толщина металла 3 мм.
3 Нахлесточные

Параллельное расположение деталей. Сварка конструкций из листового металла до 12 мм. Большой расход материала без тщательной обработки.
4 Тавровые (буквой Т) Торец одного элемента и боковая часть другого находятся под углом Сварка несущих конструкций. Тщательная обработка вертикального листа.
5 Торцовые

Боковые поверхности деталей примыкают друг к другу Сварка сосудов без давления Экономия материала и простота исполнения

 По способу выполнения:

  • Двухсторонние – сварка с двух противоположных сторон с удалением корня первой стороны;
  •  Однослойные – выполнение за один «проход», с одним наплавленным валиком;
  •  Многослойные – число слоев равно числу «проходов». Применяется при большой толщине металла.

 По степени выпуклости:

  • Выпуклые – усиленные;
  • Вогнутые – ослабленные;
  •  Нормальные – плоские.

На выпуклость шва влияют используемые сварочные материалы, режимы и скорость сварки, ширина разделки кромок.

По положению в пространстве:

  • Нижние – сварка ведется под углом 0° – наиболее оптимальный вариант, высокие производительность и качество;
  •  Горизонтальные – сварка ведется под углом от 0 до 60°      требуют повышенной
  •  Вертикальные- сварка ведется под углом от 60 до 120°         квалификации сварщика;
  •   Потолочные – сварка ведется под углом от 120 до 180° – наиболее трудоемкие, небезопасные, сварщики проходят специальное обучение.

 По протяженности:

  •  Сплошные – самые распространенные;
  •  Прерывистые – негерметичность конструкции.

 Виды сварных соединений и швов по взаимному расположению:

  •  Расположены по прямой линии;
  •  Расположены по кривой линии;
  •  Расположены по окружности.

По направлению действующего усилию и вектору действия внешних сил:

  • фланговые – вдоль оси сварного соединения;
  • лобовые – поперек оси сварного соединения;
  • комбинированные – сочетание фланговых и лобовых;
  • косые –под некоторым углом к оси сварного соединения.

Виды сварных швов по форме свариваемых изделий:

  • на плоских поверхностях;
  • на сферических.

 Виды швов зависят также от толщины рабочего материала и от длины самого стыка:

  • короткие – не > 25 см, при этом сварка производится способом «за один проход»;
  • средние – длиной < 100 см – используется обратно-ступенчатый способ сварки, при этом строчка разбивается на малые отрезки длиной в 100-300 мм;

Все протяженные швы обрабатываются обратно-ступенчатым способом, от центра к краям.

Разделка кромок под сварку

Для создания прочного и качественного сварного шва кромки соединяемых изделий проходят необходимую подготовку и им придается определенная форма (V, X, U, I, K, J, Y – образная). Во избежание прожога подготовку кромок можно выполнять при толщине металла не менее 3 мм.

Порядок подготовки кромок:

  1. Очищение краев металла от ржавчины и загрязнений;
  2. Снятие фасок определенного размера – в зависимости от способа сварки;
  3. Величина зазора – в зависимости от типа сварных соединений.

Параметры подготовки кромок:

  •  Угол разделки кромок – α;
  • Зазор между кромками –b;
  • Притупление кромок –c.

В таблице 2 приведены особенности подготовки кромок в зависимости от толщины металла.

Таблица 2

№,п/п Толщина металла, мм Разделка кромки Угол, α Зазор b,мм Притупление кромок c, мм
1 3-25 Односторонняя

V-образная

50
2 12-60

Двухсторонняя

X-образная

60
3 20-60

Односторонняя, двухсторонняя

U-образная

2 1-2
4 >60 I-образная

 

Основные типы сварных соединений и виды сварных швов

Соединение металлических деталей сварки давно и прочно вошло в производство, широко применяется в быту и продолжает развиваться в направлениях повышения качества и снижения себестоимости. У этой популярности есть свои плюсы и минусы. 

1 / 1

Соединение металлических деталей сварки давно и прочно вошло в производство, широко применяется в быту и продолжает развиваться в направлениях повышения качества и снижения себестоимости. У этой популярности есть свои плюсы и минусы. Плюс в доступности технологии для широких народных масс. Минус в том, что большое количество непрофессионалов вносит неопределенности в терминологию и описание сварочных процессов. Действующий ныне ГОСТ 5264 – 80 говорит о характеристиках и типах сварных соединений, а также видах сварных швов.

Что представляет собой сварочное соединение

Прежде всего, это неразъемное соединение, которое выполняется сваркой. Существует множество способов выполнения таких работ. Их популярность легко объясняется отличным качеством и высокой прочностью. Низкая стоимость и высокая скорость выполнения позволили этой технологии проникнуть во все сферы народного хозяйства. При этом интерес к сварке не снижается и множество ученых и инженеров продолжают работать над усовершенствованием процесса.

Типы сварных соединений

В сварочной технологии рассматривают следующие типы:

  • стыковое – этот тип соединения предполагает сваривание торцевых поверхностей деталей;

  • нахлесточное – в этом случае детали располагают параллельно, с частичным заходом одной на другую;

  • угловое – детали устанавливают под углом и сваривают вдоль линии примыкания;

  • тавровое – торец одной детали приваривают к боковой поверхности другой детали;

  • торцевое – сваривание производится по примыкающим боковым поверхностям.

Наибольшее распространение имеет стыковое. Оно не требуют высокой квалификации сварщика, отличается надежностью и качеством. Выполняются с разделкой кромок или без, в зависимости от толщины металла.

Преимущество нахлесточного соединения состоит в том, что отпадает необходимость подготовки свариваемой поверхности. Этот тип наиболее актуален для листов толщиной 8 – 12 мм. Чаще всего встречается при точечной, контактной и роликовой сварке.

При необходимости сваривания деталей под некоторым углом применяют угловые соединения. Надежный провар соединения возможен только при наличии скосов кромок. Выполнение скосов более трудоёмкая операция, чем сама сварка.

Тавровое соединение требует выполнения скосов и большого количества наплавляемого металла, что увеличивает расход электродов и себестоимость изделия. Его форма повторяет литеру «Т». Без разделки торцов можно выполнять односторонние швы на металле толщиной не более 4 мм.

Классификация сварных швов

Чаще всего встречается следующая классификация сварных швов:   

  • по положению в пространстве;

  • по конфигурации;

  • по степени выпуклости;

  • по количеству проходов;

  • по направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил;

  • по виду сварки;

  • по протяженности.

От пространственного положения шва зависит технология и сложность его выполнения. По этому признаку выделяют следующие виды сварных швов: нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Нижние – это азбука всех сварщиков. Они наиболее просты в исполнении и не требуют высокой квалификации сварщика. Самый сложный вид – потолочный. Кроме сложности он неудобен и опасен, возможностью попадания на сварщика капель расплавленного металла.

Разделение по конфигурации не требует особых разъяснений и не отличается особыми приемами. По этому признаку их делят на следующие виды: прямолинейные, криволинейные и кольцевые.

Сварные швы получаются вогнутыми, выпуклыми или плоскими. На этом признаке создали еще одно разделение: по степени выпуклости. Этот признак имеет существенное значение потому, что от него зависят физико-механические свойства. Плоские и вогнутые более гибкие и экономные, по сравнению с выпуклыми. А выпуклые более прочные, но при чрезмерной выпуклости склонны к концентрации напряжений.

С количеством проходов и вектором действия внешних сил все понятно, а вот по виду сварки сварные соединения разделяют по методу:
  • дуговой сварки;

  • автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом;

  • дуговой сварки в защитных газах;

  • электрошлаковой сварки;

  • электрозаклепочные;

  • контактной электросварки;

  • паяных соединений.

По признаку протяженности различают сплошные и прерывистые швы. У прерывистых есть свои преимущества – сниженное тепловложение и низкая стоимость. Они, в свою очередь, делятся на цепные и шахматные. Встречаются крайне редко в связи с тем, что не имеют должной прочности и непроницаемости. На стороне сплошных главные козыри – качество, прочность и непроницаемость.

Требования к сварным швам

К разным швам предъявляют разные требования, но есть и общие положения, применимые ко всем. Швы должны обладать определенными механическими свойствами и соответствовать их основным показателям:    

  • относительное удлинение в пределах 14 – 16%;

  • предел прочности не менее чем у свариваемого металла;

  • показатель твердости не менее чем у свариваемого металла.

Технологические требования сводятся, в основном, к обеспечению полного провара. Иначе трудно гарантировать надежную работу изделия. От внешнего вида шва требуется отсутствие прожогов, наплывов, непроваров и подрезов. Также требуют наличие плавных переходов к основному металлу.

Что влияет на качество сваривания

На этот вопрос можно ответить легко и сложно одновременно. Простым ответом может быть слово «всё». Возьмите любой из множества параметров технологического процесса сваривания, нарушьте его и вы не получите приемлемого качества.

Единственно верным подходом для получения надежной сварки можно считать следующий: технологи готовят полноценное технологическое описание процесса, менеджеры обеспечивают условия, материалы, специалистов, в соответствии с описанием; а сварщики выполняют работу без отклонения от техпроцесса. Только так можно получить изделие, которому можно доверять.

их типы и чертежи согласно ГОСТ

Сваркой металлов пользуются в тех случаях, когда необходимо получить наиболее прочные, герметичные и надежные неразъемные соединения. Сварочные технологии послужили толчком для бурного развития технического прогресса.

Многие конструкции просто не могли быть созданы без их использования. Существуют различные сварочные технологии, основанные на применении процессов электрической или газовой сварки, а также типы сварочных соединений, классификация которых довольно проста.

Типы сварки

Практически все многообразие применяемых сварочных технологий можно отнести к одному из следующих типов:

Электродуговая сварка заключается в том, что между соединяемой заготовкой и сварочным электродом подается напряжение, вызывающее зажигание электрической дуги.

Высокая температура, возникающая при горении дуги, приводит к расплавлению участков соединяемых деталей, непосредственно прилегающих к месту будущего сопряжения.

В месте будущего шва образуется так называемая сварочная ванна, то есть, расплавленный металл, после кристаллизации которого, образуется надежный и прочный сварной шов.

По уровню использования автоматизации процесса, электродуговая сварка может быть ручной, с применением штучного сменяемого сварочного электрода, полуавтоматической, с бесконечным, непрерывно подаваемым проволочным электродом, и автоматической, осуществляемой без участия сварщика.

Кроме перечисленного, электродуговой сварочный процесс может быть атмосферным, либо в среде защитных газов, препятствующих окислению расплавленного металла и способствующих образованию более качественного сварного шва.

В случае электрической контактной сварки соединяемые элементы сжимаются с большим усилием, и через место контакта пропускается значительный электрический ток.

В результате, соединяемые металлические детали разогреваются до пластичного состояния, и под воздействием сжимающего усилия свариваются между собой.

Газовый сварочный процесс происходит благодаря плавлению соединяемых металлов, а также присадочного материала при горении газа с применением специального газопламенного оборудования.

Как соединяют детали

Технологию производства сварочных соединений, включая их виды, размеры основных элементов и их условные обозначения на чертежах, устанавливает ГОСТ 5264-80. Чтобы правильно прочитать чертеж, предназначенный для сварки конструкции, надо ознакомиться с данным стандартом.

В соответствии с ГОСТом, при выполнении сварочных работ, могут применяться следующие виды соединений:

  • стыковые;
  • угловые;
  • тавровые;
  • нахлесточные.

О каждом из них стоит поговорить отдельно, поскольку выбор сварочного соединения и подготовка кромок заготовок напрямую влияют на качества шва.

Стыковые

Такое сварочное соединение характеризуется примыканием боковых поверхностей свариваемых деталей, находящихся в одной плоскости.

Существуют разновидности выполнения данной сварочной операции. Работа может выполняться без подготовки соединяемых поверхностей. При сваривании сравнительно тонкого листового материала, его края могут быть предварительно отбортованы, то есть, загнуты под углом 90 °C.

У более толстых заготовок для осуществления полного провара материала по толщине применяется скашивание кромок с одной или с двух сторон. Форма скоса кромок может быть прямолинейной или криволинейной.

Для удержания сварочной ванны в зоне шва, под свариваемые листовые заготовки иногда помещается плоская подкладка, которая после выполнения работ удаляется.

Сам шов при выполнении стыкового соединения может быть односторонним или двухсторонним.

Угловые

Это соединение применяют к деталям, не находящимся в одной плоскости, кромки которых расположены под некоторым углом друг относительно друга. Такие соединения также выполняются с предварительной подготовкой поверхностей, или без нее.

Подготовка заключается в скашивании соединяемых кромок разными способами, одна из плоскостей может быть отбортована. Сварные швы, в зависимости от конструктивных требований, односторонние или двухсторонние.

Тавровые

При тавровом соединении, кромка одной из свариваемых деталей присоединяется к поверхности другой детали под углом 90 °. Таким образом, поперечный разрез соединения имеет форму буквы «Т».

Для улучшения качества соединения применяются односторонние или двухсторонние скосы кромок присоединяемого элемента. Обработке подвергаются те детали, торцы которых привариваются к плоскостям других деталей.

Для лучшей проварки металла обычно при закреплении деталей обеспечивают наличие небольшого зазора между ними. Величина зазора составляет 2 – 3 мм.

Вообще, для каждой конкретной процедуры должна быть составлена технологическая карта операции, учитывающая все требования проекта собираемой конструкции.

Внахлест

Детали, соединяемые внахлест, накладываются одна на другую, находясь при этом в параллельных плоскостях. Швы выполняются с одной или с обеих сторон.

Производить скос кромок в этом случае не имеет смысла, так как торцевые участки и плоскости соединяемых деталей образуют вогнутый угол, хорошо удерживающий сварочную ванну и позволяющий выполнить прочный шов.

Другие классификации

В зависимости от протяженности шва сварочные соединения могут быть прерывистыми (стежками) и непрерывными. Последние используют для получения герметичной конструкции (трубы, различные емкости).

Меняя длину дуги, скорость сварки, глубину разделки, можно получать выпуклые и вогнутые сварочные соединения. Существует также нормальный вариант, когда соединение практически ровное, и шов не выступает над поверхностью, но и не образуем выемки.

Сварочные швы получают при различных положениях заготовки. В зависимости от этого они могут быть нижними (самое простое соединение), горизонтальными, вертикальными и потолочными (самый сложный вариант сварочных работ).

Расчеты

При проектировании различных конструкций, все технические параметры, включая применение определенного вида сварки, а также выбор способа соединения деталей, осуществляется на основании предварительного расчета. В первую очередь, производится расчет конструкции на прочность.

Исходными данными для этого служит моделирование нагрузок, которым будет подвергаться конструкция в процессе эксплуатации. Исходя из этого, выбирается материал и способ соединения отдельных элементов. Методы расчета каждого вида сварного соединения стандартизованы и унифицированы.

При проведении расчетов на прочность сварных швов определяют характер, направления и величины нагрузок на участки соединения. Полученные величины сравнивают с максимально допустимыми значениями для применяемых материалов.

На основании их сравнения делают заключение о запасе прочности конструкции. Такой расчет производится многократно, отдельно для каждого варианта соединения, вида применяемой сварки и конструкционного материала. Только в случае правильного расчета можно получить надежное соединение.

Разновидности и способы выполнения сварочных швов

Конечная цель любого сварщика – получение качественного сварочного шва. От этого зависит прочность и долговечность соединения деталей. Для успешной работы важно правильно выполнить подключение; выбрать силу тока, угол наклона электрода; хорошо владеть техникой выполнения шва. Результатом правильной работы будет надежное сваривание металлических деталей.

Наклон электрода

Сварочные швы классифицируют по нескольким признакам. Виды и типы сварочных соединений нужно рассматривать последовательно, вникая в тонкости процесса. НА шов влияет расположение, направление и траектория движения электрода.

После закрепления выбранного электрода в фиксаторе, установки тока, подключения полярности начинается процесс сваривания.

У каждого мастера есть свой предпочтительный угол наклона электрода. Многие считает оптимальным значение 70 ° от горизонтальной поверхности.

От вертикальной оси при этом образуется угол, равный 20 °. Некоторые работают под максимальным углом 60 °. В целом, в большинстве учебных рекомендаций присутствует диапазон значений от 30 ° до 60 ° от вертикальной оси.

В определенных ситуациях, при сварке в труднодоступных местах, нужно ориентировать электрод строго перпендикулярно относительно поверхности свариваемого материала.

Перемещать электрод можно тоже по-разному, в противоположных направлениях: от себя или к себе.

Если материал требует глубокого прогрева, то электродом ведут к себе. В след за ним в направлении сварщика тянется рабочая зона. Образующийся шлак накрывает место сплава.

Если работа не предполагает сильного прогревания, то электрод перемещают от себя. За ним «ползет» сварочная зона. Глубина разогрева при таком исполнении шва минимальна. С направлением вопрос ясен.

Траектория движения

Особое влияние на шов оказывает траекторию движения электрода. Она в любом случае имеет колебательный характер. Иначе две поверхности сшить не удастся.

Колебания могут быть похожи на зигзаги с разным шагом между острыми углами траектории. Они могут быть плавными, напоминающими движение по смещенной восьмерке. Траектория может быть подобна елочке или прописной букве Z с вензелями вверху и внизу.

Идеальный шов имеет постоянную высоту, ширину, равномерный внешний вид без дефектов в виде кратеров, подрезов, пор, непроваров. Название возможных изъянов говорит само за себя. Хорошо отработав умения, можно успешно накладывать любой шов, сваривать разнообразные металлические детали.

Нормативы и понятие катета

Сварной шов начинает формироваться в рабочей зоне при расплавленном состоянии металлов, и окончательно образуется после застывания.

Существующая классификация группирует швы по различным признакам: типу соединения деталей, образующейся форме шва, его протяженности, количеству слоев, ориентации в пространстве.

Типы возможных сварных соединений отображены в стандарте для ручной и дуговой сварки ГОСТ 5264. Соединения, выполняемые дуговой сваркой в атмосфере защитного газа нормированы документом ГОСТ 14771.

В ГОСТах имеется обозначение каждого сварного соединения, а также таблица, содержащая основные характеристики, в частности значения катета сварочного шва.

Что такое катет, понять достаточно просто, взглянув на рисунок соединяемых деталей. Это сторона умозрительного равнобедренного треугольника максимальных размеров, который поместится в поперечном сечении шва. Правильно рассчитанное значение катета гарантирует прочность соединения.

У деталей неравномерной толщины за основу берут площадь сечения детали в самой тонкой ее части. Не следует пытаться неоправданно увеличивать катет. Это может привести к деформации сваренной конструкции. К тому же увеличится расход материалов.

Проверка размеров катета проводится с помощью универсальных справочных шаблонов, представленных в специальной литературе.

Виды соединений

В зависимости от взаимного расположения деталей сварочные соединения происходят:

  • встык;
  • внахлест;
  • угловым способом;
  • тавровым способом.

При сварке встык приваривают торцы двух деталей, расположенных в одной плоскости. Стык может выполняться с отбортовкой, без скоса и со скосом. Форма скоса может напоминать буквы Х, К, V.

В некоторых случаях сварку делают внахлест, тогда одна деталь частично водружена на другую, расположенную параллельно. Совмещенная часть является нахлестом. Сваривание при этом делают без скоса с двух сторон.

Часто появляется необходимость сделать сварной угол. Такое соединение относят к угловому типу. Оно всегда выполняется с двух сторон, может не иметь скосов или иметь скос на одной кромке.

Если сварные части образовали в результате букву Т, значит было сделано тавровое соединение. Иногда детали, сваренные тавровым швом, образуют острый угол.

В любом случае одна деталь приваривается при этом к боковой части другой. Сваривание проводят с двух сторон без скоса или со скосами с каждой стороны.

Форма и протяженность

Форма шва может быть выпуклой, ровной (плоской). Иногда появляется необходимость сделать вогнутую форму. Выпуклые соединения предназначены для усиленной нагрузки.

Вогнутые места сплавов хорошо выдерживают динамические нагрузки. Универсальностью характеризуются плоские швы, которые делают чаще всего.

По протяженности швы бывают сплошными, не имеющими интервалов между сплавленными соединениями. Иногда достаточно швов прерывистого типа.

Интересной промышленной разновидностью прерывистого шва является соединение, которое образует контактная шовная сварка. Делают ее на специальном оборудовании, оснащенном дисковыми вращающимися электродами.

Часто их называют роликами, а такой вид сварки – роликовой. На таком оборудовании можно выполнять также сплошные соединения. Полученный шов очень прочен, абсолютно герметичен. Способ используют в промышленных масштабах для изготовления труб, емкостей, герметичных модулей.

Слои и расположение в пространстве

Шов металла может состоять из валика, сделанного за один проход. В этом случае он называется однослойным. При большой толщине свариваемых деталей выполняют несколько проходов, в результате которых последовательно образуются валики один на другом. Такое сварочное соединение называется многослойным.

Учитывая многообразие производственных ситуаций, при которых происходит сварка, понятно, что сориентированы швы в каждом конкретном случае по-разному. Бывают швы нижние, верхние (потолочные), вертикальные и горизонтальные.

Вертикальные швы проваривают обычно снизу верх. Применяется траектория перемещения электрода по полумесяцу, елочке или зигзагом. Начинающим сварщикам удобнее перемещать полумесяцем.

При горизонтальной сварке делают несколько проходов от нижней кромки соединяемых деталей до верхней кромки.

В нижнем положении проводят сварку встык или любым угловым способом. Хороший результат дает сварка под углом 45 °, «в лодочку», которая может быть симметричной и несимметричной. При сваривании в труднодоступных местах лучше применять несимметричную «лодочку».

Сложнее всего проводить сварку в потолочном положении. Для этого нужен опыт. Проблема заключается в том, что расплав пытается стечь из рабочей зоны. Чтобы этого не случилось, сварку проводят короткой дугой, силу тока уменьшают на 15-20 % по сравнению с обычными значениями.

Если толщина металла в месте сварки превышает 8 мм, то нужно выполнить несколько проходов. Диаметр первого прохода должен равняться 4 мм, последующих — по 5 мм.

В зависимости от ориентации шва выбирают соответствующее положение электрода. Для выполнения горизонтальных, вертикальных, потолочных соединений, сварки неповоротных стыков труб электрод направляют углом вперед.

При сварке угловых и стыковых соединений электрод направляют углом назад. Труднодоступные места проваривают электродом под прямым углом.

Обработка сварного соединения

При проведении сварки образуются шлаки. Если шлаковые включения попадают в шов, его качество ухудшается. Все шлаковые наслоения обязательно следует зачистить.

Если сварка выполняется несколькими проходками, то зачистка швов выполняется после каждого этапа сварки. При этом используют любые способы. Сначала сваренные детали оббивают молотком и чистят жесткой щеткой.

Затем проводят грубую зачистку. Мелкие детали чистят специальными ножами или шлифовальными кругами. Крупные болванки чистят на станках. На завершающей стадии место сварного соединения полируют.

Часто для этого применяют фибровый круг шлифовальной машины. Существуют другие способы полировки сварных соединений.

Сварочное дело постоянно развивается. Появляются новые материалы, совершенствуется технология. Необходимо следить за новостями в сварочном деле, чтобы узнавать много нового и интересного.

Типы сварных соединений - Портал сварщика

Заявление об ограничении ответственности: welderportal.com поддерживается своей аудиторией. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Для разных работ требуются разные типы сварных соединений, так как в разных применениях они должны выдерживать разные потребности и силы. В зависимости от стыка сварщику необходимо выбрать подходящий способ сварки. Существует пять основных типов сварных соединений для соединения двух металлических частей.

Различные типы сварных соединений

Тройник

Тройник образуется, когда две части соединяются под углом 90 градусов, причем одна кромка находится в центре другой. Они размещены в форме буквы T. Этот тип сварного соединения требует использования углового сварного шва, наносимого с обеих сторон металла.

Тройник можно также использовать при приваривании трубы к основному металлу.

Существует семь стилей сварки, которые можно использовать для создания тройника. :

  • Сварной шов
  • Электрозаклепка
  • Угловой шов
  • Сварка под фаску
  • Сварной шов под развальцовку, под фаску
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Сквозной шов

стыковое соединение

Стыковые швы образуются при соединении двух металлических частей, когда они размещаются бок о бок в одной плоскости.Его часто используют для сварки труб, клапанов, фитингов и прочего.

Этот тип соединения обычно используется для материалов толщиной до 3/16 дюйма. Также не рекомендуется использовать на металлах, которые в будущем будут подвергаться высоким ударным нагрузкам.

При сварке толстых листов или при необходимости полного проплавления на листах можно снять фаску. Эти типы стыковых швов называются швами с разделкой кромок. Если есть фаска, потребуется больше присадочного металла, что обеспечит более высокую прочность соединения.

Самый распространенный вид стыкового соединения сварным швом с квадратной канавкой. Он используется, когда две части размещаются бок о бок параллельно.

Все типы стыковых соединений включают следующие:

  • Сварной шов с квадратной канавкой
  • Сварка под фаску
  • Сварной шов с V-образной канавкой
  • Сварка с П-образной канавкой
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Сварка под развальцовку с V-образной канавкой
  • Сварной шов под развальцовку, под фаску

Угловой шарнир

Угловые соединения являются одними из наиболее распространенных типов в индустрии листового металла, например, при строительстве коробок, рам и других подобных областях.Он образуется, когда две части соединяются в центре под прямым углом. Две части образуют букву L.

.

Следующие стили для создания угловых соединений:

  • Паз V-образный
  • U-образный паз
  • J-образный паз
  • Филе
  • Место
  • Край
  • Уголок-фланец
  • Прямоугольник или стык
  • Канавка коническая
  • Отбортовка с V-образной канавкой

Нахлест

Этот тип соединения обычно используется при сварке деталей разной толщины.Он образуется, когда две части накладываются друг на друга внахлест. Соединение можно сваривать как с одной, так и с обеих сторон для большей прочности. Это соединение широко используется при электронно-лучевой, лазерной и точечной сварке сопротивлением.

Существуют следующие стили сварки:

  • Пятно
  • Заглушка
  • Слот
  • Канавка коническая
  • J-образный паз
  • Канавка со скосом под развальцовку

Кромка стыка

Краевое соединение используется для соединения двух или более частей, расположенных параллельно друг другу.Детали также могут быть приблизительно параллельны или иметь отбортованные края. В процессе свариваются одинаковые кромки двух деталей.

Однако имейте в виду, что это не очень прочное соединение, поскольку сварной шов не полностью проникает по толщине соединения. Таким образом, он в основном используется для соединения кромок листового металла или глушителей или в других приложениях с низким напряжением и давлением. Для усиления пластины сварщик может добавить присадочный металл.

Следующие стили применимы для создания соединений этого типа:

  • J-образный паз
  • Паз V-образный
  • U-образный паз
  • Канавка коническая
  • Уголок-фланец
  • Квадратный паз
  • Кромка-полка

Как вы, наверное, знаете, для сварки важно иметь надлежащее защитное снаряжение.У нас есть статьи, в которых рассматривается различное защитное снаряжение, такое как сварочные шлемы, сварочные ботинки и т. Д. Мы также рассматриваем различное сварочное оборудование, такое как сварочные аппараты MIG, TIG и плазменные.

.

Типы сварных соединений и условные обозначения

Типы сварных соединений - Сварное соединение - это расположение или конфигурация двух металлических частей (или более), которые будут сварены вместе. Существует 5 основных соединений, которые наиболее известны и применяются в соответствии со стандартами Американского сварочного общества (AWS) и многими другими стандартами.

Существует также любой другой тип суставов, который на самом деле является производным от 5 основных типов суставов, которые редко упоминаются в любом учебнике.Конфигурация соединения является важным и очень важным фактором при определении того, сможет ли сварное соединение выдержать прилагаемую к нему нагрузку, не считая фактора целостности сварного шва.

Типы сварных швов

В некоторой степени неправильная конфигурация шва может также нарушить целостность сварного шва. Неправильная конфигурация соединения может вызвать дефекты сварного шва и материала, например, непровар, трещины, расслоение и т. Д.

Таким образом, обширные знания о том, как правильно сконфигурировать сварное соединение, могут в огромной степени помочь инженерному процессу, чтобы свести к минимуму любой потенциальный отказ сварного соединения.В этой статье мы попытаемся раскрыть все, что мы знаем о сварном соединении.

УСЛОВИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Основы сварных соединений

Прежде чем говорить о различных сварных соединениях, мы должны понять анатомию одного соединения. На Рисунке 2 выше должны быть показаны детали единого стыка (сварка с проточкой и угловая сварка), которые вам необходимо знать. Хотя есть и другие варианты соединения, элемент, из которого выполнен шарнир, не сильно отличается. При сварке или осмотре стыка вы должны обратить внимание на несколько вещей: угол, форму канавки, основание и размер сварного шва.

Угол скоса или угол канавки варьируется в зависимости от необходимой прочности и толщины металла. В основном материал скошен под одним и тем же углом, поэтому угол скоса составляет половину угла канавки. Немного иначе обстоит дело с угловым сварным швом, где в основном стык фиксируется перпендикулярно и обычно не скашивается. Это делает измерение угла этих двух типов сварного шва немного различным.

При угловом шве измерение основывается только на перпендикулярности конфигурации соединения, в то время как при стыковом шве измерение может проводиться на каждом скосе или только на угле канавки.При работе с канавками различной формы могут потребоваться разные методы измерения. Более ранний метод лучше всего использовать для измерения угла в канавке скоса или V-образной формы, однако он не работает для канавки U или J-образной формы. В последнем случае измеряемым элементом является не угол канавки, а радиус скругления канавки.

Еще один важный элемент - рут. В зависимости от конструкции стык может быть открытым или закрытым. В открытом шве между двумя основными металлами есть отверстие, позволяющее расплавить сварной шов, это отверстие называется корневым отверстием или зазором, и его размер полностью зависит от предпочтений сварщика.Лицевая поверхность корня - это толщина корня для предотвращения чрезмерного проникновения или проплавления. Размер также полностью зависит от предпочтений сварщика.

Измерение размера сварного шва также различается как для стыкового, так и для углового шва. При стыковой сварке это немного проще, потому что геометрия не такая сложная, измерения можно проводить параллельно плоскости толщины основного металла. В случае углового шва это немного сложно. Чтобы упростить задачу, элемент измерения похож на треугольник.Измеряется не только горловина, но и ножка, которой нет в стыковом шве.

Типы сварных соединений:

1. Стыковое соединение.

Этот тип соединения является наиболее часто используемым сварным соединением. Его относительно легко приготовить, и есть много вариантов, которые можно применить для достижения желаемого результата. Эти изменения включают форму канавки, ширину зазора, изменение слоя и любой другой процесс. По сути, оба металла в этом соединении сконфигурированы так, чтобы совмещать их в одной плоскости, и стороны каждого основного металла будут соединяться сваркой.

Форма канавки разнообразна и спроектирована для обеспечения прочности соединения. В более тонком материале канавка обычно остается неизменной, образуя форму буквы I, поэтому ее иногда называют канавкой «I». В зависимости от требований к прочности, для меньшей прочности, но более быстрой сварки, соединение конфигурируется как закрытое соединение, что означает отсутствие зазора, куда может проникнуть металл сварного шва, когда есть зазор между основным металлом, он становится открытым соединением, позволяя расплавленным сваривайте металл так, чтобы он проникал по толщине и создавал более широкое соединение для большей прочности.

В более толстом материале существует множество вариантов формы канавки. Чаще всего используются одинарный V и скос. Каждая из сварных поверхностей скошена под определенным углом, и вместе они образуют V-образную форму. Помимо V, есть также несколько других форм, которые обычно используются, см. Рисунок 3 ниже.

Варианты канавок для стыкового соединения

Стыковое соединение относительно легко подготовить и, возможно, это единственное соединение, которое подходит для автоматической сварки. Поскольку на пути сварки минимальное количество препятствий, автоматическое устройство (например,г. SAW) легко проходит. Это соединение может применяться в любом случае, от плиты к трубе, от самой простой платформы буровой установки до самой сложной стенки сосуда.

Недостаток данного сварного шва - минимум. Отсутствует дефект сварного шва, который вызван исключительно использованием стыкового соединения. Это делает этот стык обязательным для использования везде, где это возможно. Наиболее часто встречающимися дефектами сварных швов являются пористость, включение шлака, неполное проплавление, прожог, растрескивание и неполное плавление, которые не зависят от конструкции соединения и могут быть легко предотвращены путем изменения параметров сварки.

См .: Определение сварки и история

2. Тройник.

Тройник и тройник с пазами

Тройник - это соединение, в котором основной металл расположен перпендикулярно друг другу, а сварка выполняется угловым швом на одной или обеих сторонах соединения. Тройник и любые другие угловые соединения обычно не получают с канавкой, если основной металл не является толстым и сварка с обеих сторон недостаточна, чтобы выдержать нагрузку, прилагаемую к соединению.

Хотя обработка канавок выполняется так же, как и при обработке фаски, только один из основных металлов имеет фаску. Тройник нашел свое применение во многих компонентах, которые нельзя сваривать, кроме как перпендикулярно. Тройник можно сваривать практически всеми методами сварки с некоторыми осложнениями, обнаруженными при сварке (хотя все еще возможны) с помощью SAW (дуговой сварки под флюсом).

Дефектом, который связан исключительно с тройником, является разрыв пластин (однако этот дефект также характерен для любого другого углового сварного соединения).Пластинчатый разрыв возникает из-за сильного стеснения сустава. Сварщики не допускают деформации стыка путем установки пробки.

Хотя это эффективно для предотвращения и сведения к минимуму деформации, материал испытывает большое напряжение, которое накапливается в самом слабом слое, прежде чем он потрескается или разорвется. Важно лишь умеренно ограничивать шов, потому что в процессе сварки материал будет нагружен. Другие типы дефектов, которые также могут возникать, включают пористость, включения шлака, неполное проникновение, отсутствие плавления и растрескивание.Всем этим можно управлять, управляя параметром сварки.

Пластинчатый разрыв тройникового соединения и способы его минимизации (кредит Института сварки)

3. Соединение внахлест.

Модификация стыкового соединения, в которой материал, находящийся в одной плоскости, выполнен с возможностью перекрытия друг друга, а затем сварен угловым швом. Однако существует также другой метод сварки, который можно применять для стыков внахлест, например, щелевой, электрозажиговой и точечный швы.

Это соединение применяется в основном на листовом металле, хотя оно также редко используется на более толстых материалах, таких как пластины и трубы (сварка муфтой).При угловой сварке основной металл обычно не имеет канавок. Хотя при использовании другого метода сварки, такого как сварка с пазом и электрозаклепка, требуется специальная подготовка, чтобы оставить путь для сварки.

Сварка вставкой и пазом в соединение внахлест (кредит Miller Welding)

У соединения внахлест есть несколько недостатков. Например, разрыв пластин также обычно происходит в более толстых материалах, будь то сварка угловым швом или сварка швом и паз. Проблема коррозии также может возникать из-за большой площади контакта, на которой материал перекрывает друг друга.

4. Угловой шарнир.

Угловое соединение очень похоже на сварное соединение тройника, разница заключается в расположении металла, при этом тройник расположен довольно далеко от угла или, проще говоря, посередине, но в угловом соединении угол обоих металлов встречается в любом закрытый или открытый способ. Это похоже на угол коробки, где встречаются два перпендикулярных металла.

При этом, данное соединение применяется в основном в конструкции металлической коробки или любой конструкции, напоминающей коробку.Соединение можно выполнять только угловой сваркой с помощью любого сварочного процесса, который может дотянуться до соединения.

Предотвращение ламеллярного разрыва в угловом соединении (Кредит The Welding Institute)

Типы сварочных дефектов, связанных с угловым соединением: ламеллярный разрыв, непровар, пористость, включения шлака и т. Д., Аналогичные тавровым соединениям. Чтобы свести к минимуму возникновение этих дефектов, можно внести небольшие изменения. Такие варианты, как проточка сварного металла и использование открытого углового соединения вместо закрытого углового соединения.

5. Краевое соединение.

Множество типов краевого соединения (сварка по кредитному клиффу)

Это соединение аналогично соединению внахлест, когда части основного металла накладываются друг на друга, но вместо угловой сварки это соединение сварено встык на стороне толщины, где конец материала встречается .

Это сварное соединение также похоже на фланцевое угловое соединение и фланцевое стыковое соединение, где часть основного металла сгибается и приваривается с торцевой стороны. Из-за контакта двух металлов возникает проблема коррозии.То же самое и с такими дефектами, как пористость, включения шлака и отсутствие плавления, как и в любом другом типе соединения.

Сварной шов другого типа

Хотя, вероятно, существует множество других конфигураций стыков, которые иногда используются исключительно для определенного процесса сварки или какого-либо продукта, что делает их не широко используемыми. Один из знакомых мне особых суставов - крестообразный. По сути, это два основных металла, перпендикулярных одному основному металлу, образующие крест. Это соединение обычно можно найти на нижней балке корабля, части, которая соединяет нижнюю центральную балку с нижней рамой.

Нижняя балка в форме креста

Соединение этой части может быть затруднено из-за напряжений, возникающих при сварке. Сделайте это точкой концентрации стресса, которая может серьезно ослабить связь. Вот почему при проектировании соединения, образующего крест, специальный метод испытаний, определяющий усталостную прочность соединения, является обязательным из-за возможного отказа. Информацию об обозначениях сварки см. В Руководстве и таблице символов сварки.

.

Типы сварных швов

Сварка - это сложное дело, требующее терпения, внимания к деталям и творческого подхода. Для того, чтобы успешно выполнять свою работу, сварщики должны иметь глубокое понимание различных методов и практик. используются в промышленности, включая типы сварных соединений.

Согласно Американскому сварочному обществу (AWS), соединение можно определить как «способ, которым материалы сочетаются друг с другом». Области применения сварки безграничны, и для разных работ требуются разные типы сварных швов и стыков.

Существует пять основных типов сварных соединений, каждый из которых рассчитан на соответствие потребностям и усилиям в различных областях применения. Продолжайте читать, чтобы узнать о каждом из них и о том, как это можно применить к карьере в этой области:

Понимание различных типов сварных соединений

Термин «конструкция сварного соединения» относится к способу соединения или совмещения металлических частей друг с другом. разное. Конструкция каждого стыка влияет на качество и стоимость выполненного сварного шва. Выбор наиболее подходящей конструкции стыка для сварки Работа требует особого внимания и умения.

Согласно AWS, в промышленности обычно используются пять основных типов сварных соединений:

  • Стыковое соединение
  • Тройник
  • Угловое соединение
  • Внахлест
  • Торцевое соединение

Стыковое соединение Сварка

Стыковое соединение - это соединение, при котором две металлические детали помещаются вместе в одной плоскости, и стороны каждого металла соединяются сваркой. Стыковой шов - это наиболее распространенный тип соединения, который используется при изготовлении конструкций и трубопроводных систем.Это довольно прост в приготовлении, и существует множество различных вариаций, которые можно применять для достижения желаемого результата.

Стыковые швы выполняются разными способами, и каждый из них служит для разных целей. К разным факторам относятся форма канавки, наслоение и ширина зазора. Ниже перечислены некоторые типичные примеры стыковых сварных соединений.

  • Квадратный
  • Одинарный скос
  • Двойной скос
  • Одинарный J
  • Двойной J
  • Одинарный V
  • Двойной V
  • Одинарный U
  • Двойные U-образные канавки

Площадь расплавленной поверхности металла в процессе сварки называется стыковой поверхностью.Перед сваркой стыковочной поверхности можно придать форму для повышения прочности сварного шва, что называется подготовкой кромки. Подготовка края могут быть одинаковыми на обоих элементах стыкового соединения, или каждая сторона может иметь разную форму.

Причины для подготовки стыковых поверхностей к сварке включают следующее:

  • Нормы и стандарты
  • Металлы
  • Более глубокий провар шва
  • Гладкий внешний вид
  • Повышенная прочность

В некоторых случаях точный размер для паза можно указать форму и угол.Если точные размеры не указаны, паз можно сделать до нужного размера. Однако важно помнить, что чем шире канавка, тем больше сварочных швов. требуется для завершения.

По мере увеличения толщины металла необходимо изменить конструкцию соединения, чтобы обеспечить качественную сварку. На тонких сечениях часто можно выполнить сварные швы с полным проплавлением, используя стыковое соединение квадратного сечения. При сварке толстого листа или трубы часто невозможно сварщик, чтобы получить 100% проплавление без каких-либо канавок.

Что касается стыковых соединений, обычно встречающиеся дефекты могут включать прожог, пористость, трещины или неполное проплавление. Однако этого можно избежать, изменив параметры сварки.

Сварка тройникового соединения

Сварка тройника образуются, когда две детали пересекаются под углом 90 °. Это приводит к тому, что края сходятся в центре пластины или компонента в форме буквы «Т». Тройники считаются разновидностью углового шва, и они могут также может быть сформирована, когда труба или трубы приваривают к опорной плите.

Изображение предоставлено: Maine Welding Company

При использовании этого типа сварного шва важно всегда обеспечивать эффективное проникновение в кровлю сварного шва. Существует несколько стилей сварки, которые можно использовать для создания тройника:

  • Электрозаклепка
  • Щелевой сварной шов
  • Стойка-канавка
  • Угловой сварной шов
  • J-образный шов
  • Сквозной шов
  • Сварной шов с развальцовкой, скосом и канавкой

Тройник обычно не готовят с канавкой, за исключением случаев, когда основной металл толстый и сварка с обеих сторон не может выдерживать нагрузку, которую должно выдерживать соединение.Распространенным дефектом тройниковых соединений является разрыв пластин, возникающий из-за ограничения пережил совместное. Чтобы предотвратить это, сварщики часто устанавливают пробку, чтобы предотвратить деформацию стыка.

Сварка угловых соединений

Угловые соединения похожи на сварные соединения тройников. Однако разница заключается в том, где расположен металл. В тройнике он располагается посередине, а угловые соединения встречаются в «углу» в любом открытом или закрытым способом - образуя L-образную форму.

Эти типы соединений являются одними из самых распространенных в индустрии листового металла, например, при строительстве рам, коробок и других приложений. Есть два способа подгонки внешнего углового соединения: либо с помощью V-образной канавки (A), либо образует квадратное стыковое соединение (B), как показано на рисунке ниже.

Стили, используемые для создания угловых соединений, включают V-образную канавку, J-образную канавку, U-образную канавку, пятно, кромку, скругление, угловой фланец, скос-канавку, развальцовку-V-канавку и квадратную канавку или стык.

Сварка стыковых соединений внахлест

Сварка стыков внахлестку по сути представляет собой модифицированный вариант стыкового соединения. Они образуются, когда два куска металла накладываются друг на друга внахлест. Чаще всего они используются для соединения двух частей разной толщины. Сварные швы можно делать с одной или двух сторон.

Изображение предоставлено Science Direct

Соединения внахлест редко используются для толстых материалов и обычно используются для листового металла. Потенциальные недостатки этого типа сварного соединения включают разрыв ламелей или коррозию из-за перекрытия материалов.Однако, как и все, это можно предотвратить. используя правильную технику и при необходимости изменяя переменные.

Сварка краевого соединения

В краевом соединении металлические поверхности соединяются так, чтобы края были ровными. Одна или обе пластины могут быть сформированы путем изгиба их под углом.

Назначение сварного соединения - соединение деталей вместе для распределения напряжений. Силы, вызывающие напряжения в сварных соединениях, - это растяжение, сжатие, изгиб, скручивание и сдвиг, как показано на изображении ниже.

Способность сварного соединения противостоять этим силам зависит как от конструкции соединения, так и от целостности сварного шва. Некоторые суставы могут выдерживать определенные виды сил лучше, чем другие.

Используемый процесс сварки имеет большое влияние на выбор конструкции соединения. Каждый сварочный процесс имеет характеристики, которые влияют на его производительность. Скорость перемещения, проплавления, скорость наплавки и погонная энергия также влияют на сварные швы, используемые на некоторые совместные конструкции. Для краевых соединений применимы следующие стили:

  • U-образная канавка
  • V-образная канавка
  • J-образная канавка
  • Угловой фланец
  • Угловая канавка
  • Квадратная канавка
  • Кромочная полка

Due для деталей внахлест этот тип стыка более подвержен коррозии.Сварщики должны помнить о других дефектах, таких как включения шлака, отсутствие плавления и пористость, которые также могут возникнуть.

Как это применимо к карьере сварщика

Понимание физики конструкции соединений важно для сварщиков, поскольку это позволяет им распознавать и предвидеть различные силы, которые будут применяться к сварной детали в полевых условиях. Инженеры используют компьютерные программы со статической и динамической загрузкой, чтобы предвидеть требования к прочности сварного изделия.

Ожидается, что современные сварщики будут понимать типы сил, прикладываемых к сварной детали, и определять лучшую конструкцию соединения, чтобы предотвратить разрушение конструкции этими силами.Неправильная конфигурация сварного шва может привести к сварке и дефекты материала, такие как растрескивание или расслоение, и квалифицированные сварщики должны знать, как отрегулировать переменные, чтобы избежать этих дефектов.

Обучение работе с различными сварными соединениями требует практики, а в некоторых случаях требует завершения официальной программы обучения, такой как программа обучения сварочным технологиям, предлагаемая в UTI. Если профессия сварщика кажется вам подходящей профессией, эта программа может предоставить вам необходимое обучение всего за 36 недель.

От безопасности при сварке до принципов сварки и сложных сварочных работ на ваших курсах вы познакомитесь с ключевыми понятиями, которые вам необходимо знать. как сварщик, включая сварочные швы. Как выпускник, вы будете готовы пройти тестирование на получение сертификатов по сварке таких организаций, как Американское общество сварщиков, отвечающее отраслевым стандартам.

Начните обучение сварке в UTI

Программа обучения сварочным технологиям UTI, разработанная совместно с Lincoln Electric, предназначена для того, чтобы предоставить вам практическое обучение, необходимое для того, чтобы стать сварщиком.Эта программа предлагается в 5 кампусах, в последнее время в том числе в Лонг-Бич, Калифорния!

Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу программы и запросите информацию, чтобы связаться с одним из наших представителей по приему уже сегодня. А пока не стесняйтесь чтобы ознакомиться с этими дополнительными ресурсами:

.

различных типов сварных соединений

Если вы ничего не знаете о сварке, важно узнать о различных типах сварных соединений и о том, когда они используются.

Если вы не знаете типы соединений, сварка будет очень сложной.

Для выполнения различных типов соединений используются разные методы в зависимости от используемого материала и металла, который сваривается.

Прежде чем идти дальше, мы должны убедиться, что вы понимаете, что такое сустав и его назначение:

Соединение - это точка, в которой два или более металлических куска соединяются вместе для создания одной твердой конструкции.

Просто так

Теперь посмотрим, какие бывают типы сварных соединений

1. Стыковые сварные швы

Этот тип сварного шва является наиболее распространенным типом, который используется при автоматической сварке.

Стыковое соединение - это соединение, которое используется, когда два куска металла должны быть сварены бок о бок.

Этот тип сварного шва, вероятно, самый простой, поскольку он состоит из двух плоских частей, которые прикреплены параллельно друг другу бок о бок.

Этот тип сварки можно встретить на таких деталях, как трубы, фитинги и даже такие вещи, как рамы для единиц оборудования.

Если вы внимательно присмотритесь к этому типу сварного шва, будет сложно не найти что-нибудь, в котором он используется.

В категории стыковой сварки могут использоваться многие типы сварных швов:

  • Шарнир двойной конический
  • Двойной U-образный шарнир
  • Двойной V-образный шарнир
  • Двойной J-шарнир
  • Канавка под развальцовку
  • Соединение одно-клиновое
  • Квадратное соединение
  • Соединение односкатное
  • Соединение одинарное-J
  • Соединение одинарное U

2.Угловой шарнир

Если вы хотите использовать этот тип соединения, вам нужно будет использовать два куска металла и соединить их под прямым углом друг к другу, чтобы получился угол.

Этот тип шарнира заменяется довольно часто из-за повышенного износа углов различных узлов.

Одна вещь, которую важно отметить при сварке этого типа, заключается в том, что вы выполняете ее с внешней стороны угла.

Этот тип сварного шва обычно используется для соединения деталей из листового металла с целью создания различных форм.

В данной категории представлены следующие типы сварных швов:

  • Сварка под фаску
  • Уголок приварной
  • Сварной шов
  • Угловой шов
  • Сварной шов с развальцовкой и V-образной канавкой
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Точечная сварка
  • Сварка под квадратные кромки или стык
  • Сварка с U-образной канавкой
  • Сварной шов с V-образной канавкой

Внахлестку

Этот тип соединения образуется, когда две металлические части помещаются друг на друга, а затем свариваются таким образом.

Этот тип сварки может быть выполнен на одной или обеих сторонах листа металла, в зависимости от того, насколько хорошо вы хотите, чтобы металл был сварен вместе.

Соединение часто используется для соединения двух деталей разной толщины.

Вы найдете нахлесточные соединения на таких вещах, как гантели и тренажеры, а также на некотором промышленном оборудовании.

Типы сварных швов, применяемые при соединении внахлест:

  • Сварка под фаску
  • Угловой шов
  • Сварной шов под развальцовку, под фаску
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Электрозаклепка
  • Сварной шов
  • Точечная сварка

Кромочный стык

Этот тип сварного шва заменяется чаще, чем любой другой тип сварного шва.Он делается на одной кромке, поэтому со временем он становится хрупким и требует замены.

Если вы не знаете, где часто используется этот тип соединения, это то, с чем вы, вероятно, едете для работы; автомобили используют этот тип соединения в местах, таких как бензобак, чтобы скрепить вещи.

Обычно сварщик использует этот тип сварного шва только для легкого металла, так как вероятность того, что он прожигает весь металл, меньше.

Типы сварных швов, используемые в краевом шве:

  • Сварка под фаску
  • Уголок приварной
  • Приварной фланец
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Сварка под квадратные кромки или стык
  • Сварка с U-образной канавкой
  • Сварной шов с V-образной канавкой

Тройник

Этот тип сварки используется для соединения двух частей пересекающихся металлов вместе.

Обычно металл пересекается под углом 90 градусов, в результате чего края верхней части выступают поверх лежащего под ней металла; здесь происходит сварка.

Вы обнаружите, что сварные тройники используются, когда кусок металла прикреплен к какому-либо основанию.

В данной категории используются следующие типы сварных швов:

  • Сварка под фаску
  • Канавка со скосом под развальцовку
  • Угловой шов
  • Сварка с J-образной канавкой
  • Сквозной шов
  • Электрозаклепка
  • Сварной шов

Это пять основных типов сварных швов, которые используются для сварки.

Иногда, как видите, бывает сложно определить тип сварного шва, который использовался для завершения проекта, поскольку есть также такие вещи, как скосы (угловой металл, используемый для создания более прочного сварного шва), канавки, а также угловые швы.

Заключение

Надеюсь, после прочтения этой статьи вы теперь лучше понимаете, какие типы суставов существуют.

Если вы новичок, вам может быть непросто решить, какой тип соединения использовать в той или иной ситуации.

Если вы застряли в ситуации, когда не знаете, какой тип сварного шва следует использовать, рекомендуется обратиться за помощью и провести небольшое исследование.

Плохой сварной шов может привести к тому, что что-то распадется, и это может быть очень плохо в зависимости от того, что вы свариваете.

Вам определенно потребуется некоторая практика, чтобы освоить все эти соединения и уметь распознать, какой тип сварного шва используется для какой цели.

Практика ведет к совершенству.

.

Руководство по сварке по коду

> Типы соединений <

Помимо различных типов сварных швов и сварных швов, при сварке используются различные типы соединений. Соединение относится к способу соединения двух металлических пластин, а термины, используемые для обозначения этих пересечений, заимствованы из столярных работ. Ниже вы найдете рисунки и описание наиболее часто используемых, а также символы, которые представляют их на чертежах магазина.

Тройник

Когда одна пластина расположена перпендикулярно другой, как показано выше, у вас тройник.Две стороны свариваются на стыке либо с одной, либо с обеих сторон, в зависимости от характеристик продукта или планов конструкции. Вы обнаружите, что тройники чрезвычайно распространены при сварке конструкций. Угловой сварной шов обычно используется для тройника, но иногда спецификации требуют некоторого снятия фаски. В этом случае вы заполните стык сварным швом с разделкой кромкой.

В отличие от схемы выше, сварной шов тройника должен проникать в обе рабочие пластины, соединяя их вместе.Для обеспечения хорошего проплавления вертикальная пластина может быть скошена различными способами перед сваркой, как показано ниже.

Самый распространенный тройник - это первый пример, известный как многопроходный угловой шов. Несмотря на то, что в следующем разделе этого руководства подробно рассматриваются символы сварки, здесь есть преимущество: когда тип сварного шва (угловой, канавка и т. Д.) Отображается в нижней части горизонтальной линии, это означает, что сварка выполняется ближе всего к стрелка.Если вы видите форму сварного шва, изображенную наверху линии, это означает, что сварка выполняется на другой стороне пластины, в стороне от стрелки. Если фигура указана выше и ниже горизонтальной линии в обозначении, обе стороны стыка должны быть сварены.

Стыковое соединение

Две металлические пластины, которые встречаются вдоль одной стороны, образуют стыковое соединение. Сварной шов может проходить на всем протяжении, как показано на рисунке выше, или может иметь только частичное проплавление.В любом случае перед началом сварки между пластинами должен быть зазор. Чем толще пластины, тем больше зазор. Для листов толщиной более четверти дюйма для выполнения работы обычно требуется сварка со скосом или V-образной канавкой. Вот некоторые из наиболее распространенных характеристик стыковых соединений:

Соединение внахлестку

- - -

Соединения внахлест свариваются не там, где встречаются две грани, а на одной или обеих кромках, которые загибают грани.Как правило, эти соединения выполняет угловой сварной шов, но важно иметь хорошую подгонку, чтобы две грани прилегали друг к другу.

Кромочный стык

- - -

Краевое соединение немного похоже на угловое соединение. Разница в том, что две стороны не соединяются под перпендикулярным углом, а вместо этого делят одну и ту же плоскость (или что-то подобное).

Угловой шарнир

- - -

Угловые соединения объединяют две кромки рабочих пластин, которые встречаются под перпендикулярным углом или в двух разных плоскостях.(Когда плиты лежат в одной плоскости, имеется стыковое соединение или краевое соединение.) Как показано на рисунке слева, угловое соединение может быть открытым (вверху) или закрытым (внизу). Две стороны обычно соединяются угловым сварным швом.

Чтобы узнать больше об основных типах соединений при сварке, найдите время, чтобы просмотреть это иллюстрированное руководство.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Далее: Сварочные символы

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Если у вас есть предложения или проблемы с веб-сайтом, напишите сварщику [at] thecityedition [dot] com.

Вернуться в главное меню

------------------------------------------

Авторские права © 2012-2015 TheCityEdition.com

.

типов сварных соединений | Сварные соединения и типы сварных швов

Типы сварных соединений | Сварные соединения и типы сварных швов

Виды сварных соединений

Всего насчитывается пять основных типов сварных соединений:

  • Стыковое соединение : Соединение двух материалов, лежащих в одной плоскости. Они также бывают двух типов: квадратное стыковое соединение (для соединения легких листовых металлов), стыковое соединение со скосом (для соединения более тяжелых металлических деталей)
  • Соединение внахлест : соединение двух материалов внахлест.Чаще всего используется при контактной точечной сварке, лазерной сварке и электронно-лучевой сварке. Внахлест можно сваривать с одной стороны, с двух сторон. Сварка внахлест с двух сторон дает большую прочность.
  • Угловой стык : это стык между двумя материалами, расположенными под прямым углом друг к другу. Для сварки легких листов металла, где прочность не требуется, используйте закрытое угловое соединение, тогда как при сварке с одной стороны более тяжелого металла используйте полуугловое соединение.
  • Тройник : это соединение между двумя материалами, расположенными под прямым углом в форме буквы Т, поверхности металлов не находятся в одной плоскости.Металлы можно соединять как тройник, одинарный скос, двойной скос, одинарный J, двойной J.
  • Кромочный стык: Это стык между краями двух или более боковых сторон или почти равноудаленный. Это не очень прочный стык. В основном используется для соединения кромок листового металла, глушителей и т. Д.

5 типов основных сварных соединений, основные типы соединений, поиски, связанные с типами сварных соединений, типами сварных соединений, типами и положениями сварных швов, какие бывают типы сварных соединений ?, для чего используется угловой шов? .

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение