Сварные соединения и швы


Виды сварочных швов и техника их выполнения

Сварочный шов – неразъемное соединение, получаемое в результате сварки. Задача каждого сварщика – получение качественного сварного шва, которое гарантирует надежное соединение элементов. Для выполнения поставленной задачи нужно знать виды сварочных швов и техники их выполнения.

Основные виды сварочных швов

В первую очередь все швы делят по способу соединения деталей. По данному признаку выделяют следующие виды швов:

  • стыковые – получаемые между заготовками, примыкающими торцевыми поверхностями друг к другу,
  • нахлесточные – получаемые за счет наложения деталей друг на друга с частичным перекрытием,
  • тавровые – получаемые за счет приваривания торцевой поверхности одной заготовки к плоскости другой заготовки,
  • угловые – получаемые между заготовками, расположенными под углом друг к другу, шов получается в месте примыкания деталей,
  • торцевые – получаемые за счет сваривания торцов заготовок.

Стыковые швы

Стыковые швы являются самыми распространенным видом швов. Они используются при сварке металлических листов или труб различной толщины. Для сварки заготовки должны быть надежно зафиксированы. Между деталями остается небольшой зазор – около 1-2мм. В процессе сварки он заполняется расплавленным металлом заготовок или присадочным материалом.

Различают односторонние и двухсторонние швы. При односторонней сварке шов формируется только на одной стороне деталей. В случае двухстороннего шва сварка проводится на обеих сторонах заготовок.

В зависимости от толщины свариваемых деталей для стыковых швов по-разному готовят сварочные кромки. Соответственно этому различают формы:

  • с отбортовкой – для деталей толщиной до 4мм,
  • без скоса – для деталей толщиной до 8мм,
  • с V-образным скосом – для деталей толщиной от 3 до 60мм,
  • с X-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 120мм,
  • с K-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 100мм,
  • с криволинейным скосом – для деталей толщиной от 15 до 100мм.

Для тонких деталей возможна стыковая сварка без обработки кромок или с обработкой только на одной стороне.

Нахлесточные швы

При выполнении швов внахлест поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично друг друга перекрывают. Такие швы считаются самыми простыми и удобными для практики неопытных сварщиков.

Сварка швами внахлест всегда выполняется с двух сторон. Кромка каждой заготовки должна быть приварена к поверхности другой. Кромки подготавливаются без скоса. Угол наклона электрода при выполнении сварки должен быть в пределах 15o-45o. Если угол наклона будет выходить за эти пределы, то шов «заползет» на одну и сторон стыка.

Тавровые швы

Тавровые швы выполняются привариванием торца одной заготовки к боковой поверхности другой заготовки и в разрезе напоминают букву Т. Чаще всего сварка проводится под прямым углом, но возможно и другие варианты. В процессе сварки заполняется угол, образованный между деталями. Поэтому важно обеспечить глубокое проплавление деталей. Обычно это достигается за счет использования методов автоматической сварки.

Тавровые швы всегда двухсторонние. Форма подготовленных кромок возможна без скоса и с одним или двумя скосами одной кромки. Обрабатывается только привариваемый торец. Как правило, без скоса свариваются детали небольшой толщины – от 2 до 40мм. Для деталей толщиной от 8 до 100мм производится обработка кромки.

При сваривании тавровых швов важно знать их особенность: получаемые швы в итоге прочнее основного металла. Поэтому перед сварочными работами нужно проводить расчеты по получаемому сопротивлению материалов. Это необходимо, чтобы избежать неравномерной прочности деталей, разной стойкости к нагреву и охлаждению и другим скрытым дефектам.

Угловые швы

Угловые швы часто относят к подвиду тавровых швов. Но при этом угловые швы больше распространены, чем тавровые. По форме угловые швы напоминают букву Г. Угол между деталями может быть любой, но чаще всего – прямой. В работе необходимо выполнять правила геометрии шва: ширину, изогнутость, выпуклость шва и корень стыка.

При работе с угловыми швами главной проблемой является стекание металла по углу или с вертикальной поверхности на горизонтальную. Поэтому важно контролировать ровное ведение электрода, соблюдая углы наклона. Так для сварки листов разной толщины нужно держать электрод под углом 60 o по отношению к более толстой заготовке. В результате основное тепло придется на более толстую деталь, а более тонкая не перегреется и не прогорит.

Угловые швы бывают односторонние и двухсторонние. Для двухстороннего шва сварка выполняется и на внутреннем, и на внешнем угле. Возможна сварка без обработки кромок или скосами. Скос может выполняться с одной или с двух сторон одной кромки. Вторая кромка при этом не обрабатывается.

Прочность угловых швов ниже прочности основного металла. Этот момент нужно учитывать при проектировании и проведении работ.

Торцевые швы

Торцевые швы используются для сваривания деталей разной формы, прилегающими друг к другу боковыми поверхностями. Угол прилегания может находиться в пределах от 0o до 30o. Такая сварка подходит для работы как с тонкими, так и с толстыми металлами, а также для сварки деталей разной толщины. Перед сваркой выполняется разделка кромок под односторонние скосы.

Торцевые швы отличаются высокой выносливостью к нагрузкам. Но при этом возможно попадание влаги или загрязнений между поверхностями деталей, что в будущем приведет к коррозии. Особенно это вероятно при наличии непроваров.

Другие критерии классификации сварных соединений

Кроме способа соединения деталей швы различаются по другим параметрам:

  • по форме шва различают выпуклые и плоские швы,
  • по протяженности бывают сплошные и прерывистые швы,
  • по положению свариваемых поверхностей в пространстве бывают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние швы и другие классификации.

Перед началом работ важно определить вид сварочного шва по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику выполнения сварки в каждом конкретном случае. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового шва в нижнем положении.

Обзор типов сварных соединений и швов

Сварным называется соединение неразъемного типа нескольких элементов создаваемой конструкции, сформированное посредством процедуры сварки. Его качество является характеристикой производной от таких факторов, как тип подобранного к реализации шва, используемого расходного материала, известного под названием электрод, и примененного режима работы аппарата. Чтобы к конечному результату не возникали претензии, исполнителю необходимо руководствоваться нормами ГОСТа 5264-80. Этот стандарт содержит подробное описание типов сварных соединений и разновидностей сварных швов. О них и пойдет речь в предлагаемой вашему вниманию статье.

Сварные соединения

Терминологию в сфере сварки устанавливают положения ГОСТа 2601-84. И если со «сварным соединением» все более-менее ясно (см. выше), то понятие «сварочный шов» требует уточнения. В данном нормативном документе сказано, что это – сегмент сварного соединения, сформировавшийся в результате процесса кристаллизации металла, пребывающего в жидком агрегатном состоянии. Если же сваривание проводилось давлением, тогда шов – это результат пластической деформации.

Стыковое соединение

Соединение этого типа считается самым популярным. Причины такие:

  • минимальное напряжение металла;

  • простота выполнения;

  • надежность сопряжения объектов.

На угол обрезки кромки оказывает влияние ее толщина. Он может быть прямым или острым. Допускается также, чтобы скошенной была лишь одна из стыкуемых кромок.


Особенности выполнения стыковых швов

При сварке металла толщиной, не превышающей 6,0 мм, необходимость в специальной подготовке кромок отсутствует. Однако, соблюдать здесь нужно следующее основное требование: они должны быть максимально параллельными на протяжении всего шва. Тогда можно будет состыковать листы с минимальным зазором

В ходе процедуры сварки необходимо обеспечить, чтобы все края пребывали в равномерно расплавленном состоянии. Для этого нужно совершать электродом поперечные колебательные движения, когда валик наплавляется. Значительное усиление конструкции обеспечивает тот факт, что размер сечения образовавшегося шва может достичь 100% толщины свариваемого элемента.


Как не допустить образование дефектов шва

Дефекты шва формируются при несоблюдении технологии сварки. Непровар сечения будет наблюдаться при:

  • недостаточном уровне нагрева дуги, вследствие чего

  • свариваемые металлические пластины не расплавляются по всей своей толщине.

Иная ситуация имеет место, когда дуга нагрета до избыточной температуры. Тогда возможен сквозной прожог. Другой тоже неприятный вариант при перегреве электродуги – полное расплавление шва, сопровождающееся образованием с тыльной стороны натеков.

Получить шов с безупречным сечением – то есть профиль листов металла полностью проварен, а обратная сторона свободна от натеков – возможно, однако это сопряжено с определенными сложностями. Ведь варить и одновременно контролировать состояние тыльной стороны сварщик просто физически не может.

Чтобы выйти из этого положения он вынужден работать на пониженных режимах сварки. Так удастся исключить прожоги, но в результате образуется непровар. Однако статические испытания швов с таким дефектом на степень прочности зачастую дают приемлемые результаты. Кроме того, компенсация непровара возможна путем дополнительного усиления шва. Но только при условии, если шов будет работать под воздействием статических нагрузок. Когда же нагрузки носят импульсный либо переменный характер, непровар может привести к разрушению конструкции. Недопущение его формирования проводится путем:

  • использования в ходе сварочных работ подкладок;

  • дополнительного подваривания шва с обратной стороны. При этом наносимый валик должен характеризоваться меньшим сечением.

Соединение внахлест

Такой сварочный процесс предусматривает соединение двух или более металлических пластин, размещенных одна над другой частично либо по всей площади. В ходе работ формируется, как минимум, один шов

Когда скрепляются лишь две заготовки, применяется точечная односторонняя сварка.
Этот метод может использоваться также, когда один лист тонкий, а другой – толстый. В иных случаях при необходимости сопряжения большего количества элементов, используется уже двусторонняя сварка.

Особенности

Нахлесточное соединение актуально для металлических пластин, толщина которых (обозначение Т) находится в пределах 8,0 мм≤Т≤12,0 мм. Необходимость в обработке поверхности отсутствует. Но при этом заготовка должна иметь ровный торец. Подлежит также тщательному расчету величина области нахлеста.

Из особенностей сварного соединения внахлест стоит выделить:

  • сфера применения – сварка контактного, роликового и точечного типов;

  • формирование шва осуществляется между торцом одной пластины и поверхностью другой;

  • повышен уровень расхода материала, как основного, так и наплавляемого.

Для обеспечения плотного прижима сварочные работы должен предварять этап тщательного выравнивания соединяемых листов.

Продолжая разговор о точечной сварке нахлесточных соединений, отметим факт наличия у этого метода некоторых серьезных недостатков. Их причина кроется в его особенности. Способ точечной сварки не предусматривает создание угловых швов. Данный фактор обусловливает образование между соединяемыми элементами конструкции зазоров вне пределов отрезков соприкосновения. В них может скапливаться влага, при контакте с которой металл ржавеет.

Решить эту проблему достаточно сложно. Ведь для предотвращения появления оксидов железа – то есть ржавчины – все зазоры должны быть наполнены антикоррозионным составом. А сделать это в полном объеме, практически, невозможно. Поэтому долговечность сварочного узла, созданного точечной сваркой, достичь оптимальных показателей априори не может.

Сфера применения нахлесточной сварки

Этот метод сварки получил широкое распространение. В частности, он используется при:

  • сборке быстровозводимых сооружений различной функциональной направленности;

  • создании навесных конструкций, обеспечивающих защиту от прямого солнечного излучения;

  • производстве рекламных щитов;

  • сборке автомобильных тентов.

Тавровое соединение

Соединение этого типа предусматривает, что свариваемые элементы конструкции располагаются под некоторым углом. Иными словами, торец одного должен опираться на поверхность другого. На первом, чтобы обеспечить надежность, опытные сварщики проделывают скосы с одной либо двух сторон. Такой подход призван увеличить объем наплавляемого металла. Сфера применения тавровой сварки – создание металлических конструкций, отличающихся сложной конфигурацией.



Прежде чем приступить к работе, сварщик должен учесть такие моменты:

  • расположение в пространстве привариваемых деталей. Оно может быть вертикальным, нижним, либо потолочным;

  • профессионалы с многолетним стажем рекомендуют соблюдать зазор между подлежащими сварке стыками в пределах 2-3 миллиметра. Это обеспечит лучшее скрепление;

  • стандартно швы должны располагаться по обеим сторонам;

  • допускается также формирование одностороннего шва. Но только при условии, что обрабатывать стык с обеих сторон физически невозможно.

Конфигурацию скосов устанавливают положения ГОСТа 5264-80. А их угол является параметром производным от толщины сопрягаемых пластин.

Первый пункт выше представленного списка, касающийся пространственного расположения свариваемых деталей, очень важен и поэтому заслуживает отдельного разговора.

Вертикальное положение

Неудобство этой позиции проявляется при работе с металлами, характеризующимися низкой вязкостью. Их необходимо проваривать достаточно быстро, не допуская вытекания расплава. Толщина листов, а также глубина разделки их кромок определяют количество проходок. Если планируется сформировать глубокий шов, скосы должны быть прямыми либо криволинейными. Разжигание дуги следует осуществлять так, чтобы она была направлена под углом 90° к поверхности, подлежащей сварке, и поддерживать ее нужно короткой. Электрод перемещается по биссекторной плоскости таврового соединения. Шов формируется путем проведения возвратно-колебательных движений по всей протяженности стыка. Во время передвижения вверх требуется контролировать, чтобы дуга не обрывалась. Для этого ее необходимо растягивать.

Место, где формируется валик при вертикальном положении – самый верхний участок. Сварочный ток устанавливается обратной полярности. Для обеспечения хорошего проплавления корневого сегмента таврового соединения его сила должна быть большой.

Электрод отводится, если металл обретает иной цвет либо на поверхности появляются пятна побежалости. Это – признаки угрозы его перегрева. В идеальном варианте придавать валику требуемый профиль без необходимости подрезов должна сама ванна расплава. Нужно контролировать:

  • давление дуги. Его должно хватать на прогрев металла до требуемой температуры;

  • поддержание расплава в таком состоянии, чтобы валик не выходил за установленные границы.

Нижнее положение

Сварка соединения таврового типа в данном положении осуществляется с применением:

  • тока, характеризующегося прямой полярностью и значительной силой, чтобы смогла образоваться глубокая ванна расплавленного металла;

  • тока, характеризующегося обратной полярностью. Необходимо формировать короткую дугу и направлять ее непосредственно в корень создаваемого сварного шва.  При этом вероятность образования канавки, располагающейся на металле по всей протяженности этого шва (такой дефект называется «подрез») возрастает.

В случае выполнения таврового соединения одно- либо многопроходной сваркой, необходимо следить, чтобы электрод перемещался равномерно (накладываются неширокие валики, причем перемещения электрода в поперечном направлении должны быть исключены). Прежде чем приступать к очередной проходке, необходимо сбивать шлак.

Наплавка вверх должна выполняться быстро с одновременным растягиванием электродуги. Накладывать капли расплава нужно лишь при обратном перемещении электрода. Место его пространственного расположения – биссекторная плоскость угла 90° с наклоном в сторону перемещения. Образование катета требуемой ширины обеспечивает совокупность следующих факторов:

Потолочное положение

Сварку стыка необходимо осуществлять на токе небольшого ампеража обратной полярности. Когда выполняются возвратно-поступательные перемещения электрода, дуга должна оставаться непрерывной. Расплавляют одновременно оба боковых торца. Образуется шов выпуклой конфигурации. Нельзя допускать перегрева металла.

Многопроходная сварка выполняется так, чтобы передвижение электрода не сопровождалось выполнением поперечных пасов рукой. Поверхность всех валиков подлежит максимальному выравниванию. Реализуется это поддержанием стабильно низкой тепловой мощности электродуги. Отслеживать состояние ванны расплава затрудняют искры. Подбор электродов производится по критерию «качество обмазки». Предпочтение отдается той, которая снижает уровень разбрызгивания расплавленного горячего металла.

Сварное соединение угловое

Под угловым понимается сопряжение, в котором края двух элементов свариваются так, что между их поверхностями образуется пространственный угол. Чаще всего он равен 90°, но может принимать любые значения. Надежность требуемого уровня достигается за счет скосов, а также благодаря значительному объему наплавляемого металла.


Сложности процедуры формирования углового соединения

Подразделение соединений сварочных угловых на виды осуществляется на основе нескольких критериев. Так, по признаку «методика укладки шва» они бывают прерывистыми и сплошными. Еще один актуальный критерий – их длина:

  • короткие. Протяженность не превышает 250,0 мм;

  • средние. Размеры данных соединений (обозначение L) принимают значение из диапазона 250,0 мм<L≤1000,0 мм;

  • длинные. Их величина больше 1000,0 мм.

При создании угловых соединений возможно появление некоторых дефектов. Наиболее часто встречающиеся кратко описаны ниже.

Подрезы

Об этих дефектах выше уже шел разговор.  Добавим причину их появления: под воздействием электродуги на поверхности скрепляемых деталей формируются углубления. Когда сварка осуществляется в нижнем положении, вполне возможно ненадолго задерживать электрод с целью наплавления материала используемой присадки на отрезок с канавкой. Но методика выполнения углового соединения гораздо сложнее, и поэтому сварщику придется серьезно потрудиться, чтобы, так сказать, «загнать» жидкий металл на вертикальную боковую стенку. По этой причине у сварного соединения углового выемки имеются лишь с одного из боков.

Непровары

Многие сварщики, не имеющие достаточного опыта, заполняя место углового соединения, с большой амплитудой перемещают конец электрода в разные стороны. Такие действия обусловливают оседание металла на боках, ввиду чего корень шва хорошо не проваривается.

Неправильный выбор катета

Для получения углового соединения хорошего качества необходимо:

  • обрести навыки правильного подбора параметров тока;

  • проводить электрод с требуемой скоростью. Ее превышение недопустимо.

Если сила тока невелика, а электроды перемещаются медленно, катет становится чрезмерно выпуклым. Вследствие этого, основной металл если и проплавится, то плохо.

И наоборот, повышенная скорость передвижения электрода при излишне большой силе тока приведет к обретению катетом вогнутой конфигурации.

Неправильный угол

Сварочным соединениям характерна определенная форма по отношению к градусу угла. Тонкость заключается в соблюдении требуемых размеров. Когда приставная пластина перемещается, «завалившись» на один бок, показатель качества конструкции будет невысоким.

Неравномерное распределение расплава по сторонам

Здесь проявляются законы физики. Под воздействием гравитационной силы расплавленный металл стремится стечь вниз. Ввиду этого основной участок шва формируется на нижнем листе. Вполне возможно, что верхний торец проплавится лишь слегка. В результате сформированное соединение при нагрузке сразу может деформироваться, либо вообще распасться.

В ходе сварки могут возникать и иные дефекты:

  • углубления трубчатой конфигурации либо воронкообразные – свищи;

  • несплошности, в виде локальных разрушений сварочного соединения – трещины;

  • участок, располагающийся поблизости от крайней точки валика, не заваренный либо не перекрытый при последующих проходах – кратер;

  • полости/пустоты в сварном соединении, появившиеся из-за усадки металла при его кристаллизации – усадочные раковины;

  • застывшие остатки флюса – шлак.

Специфические особенности

Угловым соединениям присуща следующая специфика:

  • необходимость предварительной подготовки поверхности. Предполагает корректное формирование скосов любой конфигурации – простой либо сложной;

  • сваривать заготовки с тонкими стенками допускается только с одной стороны;

  • требуется учитывать геометрические особенности сварного соединения.

Заключение

Каждый тип сварного соединения обозначается по-своему. Так, для стыкового применяется литера «C», за которой следует цифра либо двузначное число, например, C2, C13, C45. Обозначение углового соединения выглядит так: У1...У10. Соединение сварное тавровое обозначается сочетанием буквы «T» с цифрой от 1 до 9. Например, T2, T8, T9. Для нахлесточного соединения используются такие варианты буквенно-цифровой последовательности – «h2» или «H 2».


Товары каталога:



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Виды сварных соединений. Описание процесса, преимущества и недостатки

Терминологию в сфере сварки устанавливают положения ГОСТа 2601-84. Понятию «сварное соединение» в нем дано весьма краткое, но не допускающее двусмысленности определение. Формулировка такая: сварное – это неразъемное соединение, произведенное сваркой. Из всех существующих в настоящее время соединений оно характеризуется самыми высокими показателями надежности и лучшими прочностными качествами. В его основе находится молекулярное сцепление, возникающее между свариваемыми объектами под воздействием высокой температуры. Сами же материалы, из которых они изготовлены, могут быть не только металлами (что встречается чаще всего), но иметь и другую природу, например, полимерную.

Зоны сварного соединения

Сварное соединение состоит из четырех характерных зон.

Зона сварочного шва. Это – область сварного соединения, являющаяся результатом:

  • кристаллизации металлического сплава;

  • сварки давлением, предусматривающей пластическую деформацию;

  • процесса, сочетающего деформацию и кристаллизацию.

Зона наплавленного металла. Здесь находится смесь находящихся в жидком состоянии основного металла и металла используемой для присадки проволоки либо металла электрода.

Зона сплавления. Представляет собой участок с частично сплавившимися зернами, отделяющий шов от основного металла.

Зона термического влияния. Это – область основного металлического сплава, не подвергшаяся плавлению. Но его свойства претерпели изменения под воздействием высокой температуры, при которой проводится сварка либо наплавка.


Плюсы и минусы

Сварные соединения обладают следующими основными преимуществами:

  • возможность проведения работ в автоматическом режиме;

  • невысокий уровень трудоемкости;

  • снижение себестоимости производства сложных деталей мелкими партиями или единичными экземплярами;

  • отсутствие отверстий, ослабляющих конструкцию;

  • соединение получается плотным и абсолютно герметичным.

Из недостатков стоит выделить:

  • качество шва зависит от квалификации исполнителя;

  • неравномерный нагрев деталей в ходе сварки приводит к их короблению;

  • в подвергнутых сварке элементах возникают остаточные напряжения.

Методы выполнения сварных соединений

Сегодня сварку применяют для элементов конструкций, изготовленных из конструкционных сталей всех видов, сплавов высоколегированных, а также из цветных сплавов. Рассмотрим основные способы выполнения этой операции.

Сварка дуговая

Сварка дуговая представляет собой метод соединения металлов посредством сплавления. С этой целью место будущего скрепления нагревается до температуры, достигающей отметки 1500°С. В результате происходит перемешивание расплавленного буферного металла с металлом деталей либо металла только самих деталей.


После охлаждения с последующим застыванием между ними возникает металлургическая связь. Поскольку сформированное таким образом соединение – ни что иное, нежели смесь металлов, ему, как правило, присуща та же прочность, что и металлу скрепляемых объектов. Данный фактор является очевидным преимуществом по сравнению с технологиями, не предусматривающими расплавление кромок деталей (например, пайка). Ведь продублировать механические и физические свойства основных металлов созданные на их основе соединения не могут.
Разновидности

Подразделение дуговой сварки на виды осуществляется по многим критериям. Наиболее часто применяемые – это материал электродов, их количество, а также тип формируемой на основе заготовки и электродов электрической цепи.

  • Сварка электродом неплавящимся. Такой расходник может быть вольфрамовым либо угольным. Соединение образуется за счет плавления только металлов заготовок либо присадочной проволоки.

  • Сварка электродом плавящимся. В данном случае используется метод Славянова. Он предполагает подачу электрода в сварочную ванну в виде жидкого металла.

  • Сварка посредством дуги косвенного действия. Образование электродуги происходит между двумя электродами. Они могут быть как неплавящимися, так и плавящимися. На металл воздействует тепловая энергия электродуги.

  • Сварка дугой трехфазной. Подключение металлической обрабатываемой детали и электродов осуществляется к различным фазам 3-фазной цепи. Электродуга образуется между: основным металлом и каждым из двух электродов;обоими электродами.



Методы электродуговой сварки: плюсы и минусы

Электродуговая сварка выполняется несколькими способами. Каждому из них присущи свои преимущества и недостатки.

Ручная электродуговая сварка

Ручная электродуговая сварка является наиболее популярным методом соединения металлических элементов конструкции. Применяется как в промышленном производстве, так и в быту. Этот способ используется для сварки чугуна, стальных и цветных сплавов различных марок.

Конструкция плавящегося электрода включает металлический стержень и обмазку. Стержень выполняет две функции:

Функционал обмазки шире. Она:

  • связывает компоненты покрытия стержня;всю массу покрытия с самим стержнем;

  • легирует металл сварного шва, улучшая таким образом его физико-химические характеристики;

  • раскисляет расплавленный металл;

  • защищает сварной шов от внешних негативных воздействий.

Алгоритм ручной электродуговой сварки выглядит так: между металлом заготовки и электродом образуется электродуга. Она обеспечивает размягчение материала, сопровождающееся формированием на его поверхности жидкой ванны. Затем в столб электродуги вводится крайний участок электрода. Там происходит его расплавление. Далее полученный материал смешивается с основным жидким металлом в сформированной ванне.

Сегодня сварка данного вида чаще всего выполняется с использованием сварочных инверторов, имеющих небольшой вес – до 6 кг. Такие устройства представлены на современном рынке в широком разнообразии. Более надежным оборудованием считаются сварочные трансформаторы. Но стоят они намного дороже инверторов, да и весят они заметно больше.

Из преимуществ сварки электродуговой ручной можно выделить:

  • относительно низкая цена сварочного оборудования;

  • возможность работы с различными металлами;

  • сварку можно выполнять в труднодоступных местах;

  • освоение рабочей техники не связано с трудностями.

К минусам данного способа сварки эксперты относят:

  • работа ведется во вредных условиях;

  • низкая производительность;

  • качество работ зависит от квалификации исполнителя;

  • сварка листов толщиной до 1,5 мм сопряжена с определенными сложностями.

Сварка полуавтоматическая

Отличительной особенностью сварки данного вида является то, что электродная проволока, а также защитный газ подаются в рабочую область автоматически. Наиболее часто в качестве защитного газа используются аргон (Аr) и углекислый газ (СО2). Они препятствуют воздействию на зону сварки внешних отрицательных факторов.

Популярность полуавтоматической сварки обусловлена ее универсальностью. Данный метод предоставляет возможность обрабатывать и черные, и цветные металлы. Причем толщина пластины (обозначение Т) в данном случае не особо критична. Данный параметр может принимать значения из диапазона 0,5 мм≤Т≤30,0 мм.

Полуавтоматическая сварка обладает следующими основными преимуществами:

  • работы проводятся с высокой скоростью;

  • соблюдение технологии обеспечивает получение качественного и прочного шва;

  • на качество сварки особо не влияет опыт работника;

  • высокая степень концентрации электродуги обусловливает ограничение зоны термического воздействия и минимизирует деформацию обрабатываемых деталей.

Из недостатков можно выделить только один – невысокая мобильность по причине наличия баллона с защитным газом. Но эта проблема решаема путем использования присадочной проволоки, в состав которой входит флюс.

Сварка электрошлаковая

Этот метод соединения изделий основан на разогреве зоны расплавления теплом, продуцируемым шлаковой ванной, нагреваемой электротоком.

Шлак выполняет функцию защиты области кристаллизации от насыщения элементом водород (Н), а также от окисления. Процедура сварки является бездуговой. Здесь плавление металлов – как основного, так и присадочного – осуществляется под воздействием тепловой энергии, выделяющейся, когда электроток протекает по расплавленному электропроводному шлаку.

Потом электрод погружается в шлаковую ванну, дуга гаснет, и электроток начинает протекать через шлак, находящийся в жидком агрегатном состоянии. Сварка осуществляется снизу-вверх. При этом обрабатываемые изделия распложены обычно вертикально, и между ними имеется зазор. По его обе стороны для образования шва устанавливаются ползуны-кристаллизаторы, изготовленные из меди. Они охлаждаются водой. В процессе формирования сварочного шва ползуны-кристаллизаторы передвигаются по направлению сварки.

Этом способу присущи такие плюсы:

  • высокая производительность работ;

  • небольшие расходы флюса и электроэнергии в перерасчете на килограмм основного металла.

К минусам можно отнести:

  • сварочный процесс в обязательном порядке предваряет изготовление с последующей установкой формообразующих элементов и стартового кармана;

  • при минусовых температурах ударная вязкость металла понижается. Обусловлено это крупнозернистой структурой шва и зоны термического воздействия;

  • недопустима приостановка процесса начатой сварки. Причина – возможно появление дефектов. Если же произошел перерыв определенной продолжительности, соединение намеренно разрушают и приступают к его формированию заново.

Электрошлаковую сварку используют при необходимости создания не только прямолинейных швов, но также кольцевых и имеющих более сложную конфигурацию.

Сварка контактная

Этот метод представляет собой процесс формирования сварочного неразъемного соединения нагревом металла путем пропускания через него электротока с последующей пластической деформацией области скрепления под воздействием внешнего усилия, работающего на сжатие.

Используется сварка контактная в массовом и крупносерийном производстве. Особенно востребована эта технология соединения в автопроме, авиастроении и радиоэлектронной промышленности.

Эксперты выделяют следующие преимущества сварки контактной:

  • отсутствие необходимости обеспечения процесса соединения такими расходными материалами, как присадочная проволока, флюс и инертный защитный газ;

  • продолжительный срок эксплуатации контактных электродов ввиду их медленного износа;

  • большая скорость формирования одного соединения. На это уходит примерно 0,1 сек;

  • простота выполнения работ. Оперативно освоить навыки проведения контактной сварки может даже неопытный человек.

Но и без недостатков здесь не обошлось. Основные из них такие:

  • дорогостоящее оборудование;

  • сварка контактная выполняется эффективно только при больших токах – до 1000 ампер. То есть источник питания должен характеризоваться особо высокой мощностью.

Сварка трением

Этот метод является одной из разновидностей сварки давлением. В данном случае нагрев сопрягаемых деталей производится трением. Причем базовый вариант рассматриваемого способа предполагает перемещение одного из компонентов свариваемой конструкции. Следует отметить нюанс, связанный с окончательным формированием соединения. Выполняется оно на заключительной стадии всего процесса путем приложения к зафиксированным образцам (то есть уже неподвижным) проковочного усилия. В целом, соединение данным методом является результатом совместной необратимой пластической деформации скрепляемых сегментов подлежащих сварке заготовок.


К преимуществам сварки трением можно отнести:

  • отсутствие необходимости в присадочных материалах;

  • на подготовительные работы уходит немного времени. Не нужно зачищать свариваемые поверхности и удалять с них пленки оксидов;

  • работы проводятся в условиях менее вредных по сравнению с другими способами сварки. Отсутствуют: явление разбрызгивания расплавленного металла; выделения вредных для здоровья человека газов; яркий ослепляющий свет;

  • высокий уровень производительности. Продолжительность цикла сварки составляет всего несколько секунд либо считаные минуты. Точная цифра определяется габаритами заготовок.

Основные недостатки сварки трением такие:

  • процесс не универсален. Свариваются детали из неширокой номенклатуры размерных позиций;

  • громоздкость и дороговизна используемого оборудования;

  • применение сварки данного вида, так сказать, в «полевых условиях» невозможно. Оборудование не мобильно, а стационарно.

Сварка специальных видов

Сегодня разработаны специальные технологии сварки. Ниже коротко описаны лишь некоторые из них.

Сварка диффузионная

В основу данного метода заложено явление диффузии, происходящее даже не на молекулярном, а на атомарном уровне между поверхностями свариваемых элементов конструкции. Процесс сварки предваряет обработка поверхности деталей по шестому классу шероховатости с финишным обезжириванием ацетоном. После этого свариваемые изделия нагреваются и подвергаются воздействию давления. Все это происходит в защитной среде.

Разогреваются детали до температуры, изменяющейся в диапазоне от 0,5×Тр. до 0,7× Тр. где Тр. – температура плавления сплава, из которого они произведены. Это обеспечивает повышение пластичности металла и значительную скорость процесса диффузии. Уровень давления в камере, где выполняется диффузионная сварка, не превышает отметку 10-2 миллиметров ртутного столба. Другой вариант – в камере при обычном давлении присутствует какой-то инертный газ либо водород.

 Сварка лазерная

Здесь источником энергии служит лазер. Принцип действия данной сварки следующий: монохромное излучение направляется в систему фокусировки. Там оно преобразуется в световой поток с меньшим сечением. Попав на подлежащие сварке детали, лазерное излучение:

Процесс его поглощения сопровождается нагревом металла и его расплавлением. В результате формируется сварочный шов.

Сфера применения данного метода – сварка в технологических процессах микроэлектроники как идентичных, так и несходных по структуре материалов, толщина которых может составлять до 10 микрон.


Сварка радиочастотная

Данный метод представляет собой разновидность сварки давлением. Нагрев скрепляемых поверхностей осуществляется с использованием токов высокой частоты. Подвод такого тока к свариваемым деталям может выполняться двумя способами:

  • подключение при помощи проводников к источнику тока. Это – кондуктивный способ;

  • индуктированием в соединяемых элементах конструкции высокочастотного тока при помощи индуктора, представляющего собой токопроводящий виток. Этот метод подвода энергии получил название индукционный.

Второй способ нашел наибольшее применение для радиочастотной сварки продольных швов трубных изделий. Описывая его и особо не вдаваясь в законы физики, скажем, что плотность тока в приповерхностном слое детали превышает значение данного показателя в ее толще. Таким образом, внешняя часть активно нагревается. Но наиболее сильно проявляется это явление в месте, расположенном именно под индуктором. И ток как-бы следует за ним при его перемещении. В результате нагрева кромки соединяемых элементов конструкции расплавляются. Далее они сжимаются под высоким давлением до формирования сварочного шва.

Сварка ультразвуковая

В качестве источника энергии в данном методе сварки используются ультразвуковые колебания. Сфера применения сварки этого типа – соединение металлических изделий, пластмассовых деталей, стекла с металлом и даже тканевых и кожаных материалов

Частота ультразвука (обозначение ω) – генерируется он непрерывно – изменяется в пределах 18 кГц≤ ω ≤180 кГц. Его мощность принимает значения от 0,01 Вт до 10,0 кВт. Для сварки скрепляемые элементы конструкции подвергаются одновременному воздействию:

  • высокочастотных механических колебаний и продуцируемого ими теплового эффекта;

  • внешнего давления. Прикладывается оно строго перпендикулярно по отношению к соединяемым поверхностям.

Высокочастотные колебания приводят к сухому трению поверхностей. Под его воздействием происходит разрушение присутствующих на них пленок. Затем на смену сухому приходит чистое трение. Оно обеспечивает образование узлов схватывания. Формируются общие зерна, являющиеся общими компонентами обеих соединяемых поверхностей. Кроме того, образуется общая граница, разделяющая приповерхностные зерна. Это – заключительный этап ультразвуковой сварки.

Типы сварных соединений


Основной критерий, по которому сварочные соединения подразделяются на типы –пространственное расположение скрепляемых элементов конструкции.
  • Соединения угловые. В данном случае торцы элементов конструкции располагаются под некоторым углом. Сварка выполняется на всех примыкающих кромках деталей.

  • Соединения тавровые. Такой вариант предусматривает примыкание торца одного элемента в плоскости другого тоже под углом (чаще всего – под прямым).

  • Соединения стыковые. Детали стыкуются одна к другой плоскими торцами. Если у них толщина разная, торцы могут сместиться относительно друг друга по вертикали. То есть одна кромка будет выше другой.

  • Соединения нахлесточные. Подлежащие свариванию элементы конструкции расположены параллельно с частичным/полным перекрытием поверхностей.

  • Соединения торцовые. Здесь сопрягаемые детали совмещаются параллельно, а сварочный шов проделывается по торцам.

Заключение

Несколько слов о дефектах в сварных соединениях. К таковым относятся любые отклонения параметров сопряжений от установленных действующими стандартами, возникновение которых является следствием невыполнения требований к:

  • собственно, процессу сварочных работ;

  • механической, а также термической обработке скреплений, произведенных сваркой;

  • сборке конструкции;

  • сварочным материалам.

Интересную информацию опубликовало общество инженеров-механиков (сокращенное название АSМЕ), президиум которого работает Нью-Йорке. Причины дефектов сварочных соединений распределяются так: 10% - некорректный подбор сварочных материалов; 12% – сварочное оборудование функционировало со сбоями;32% – исполнитель допустил ошибки; 45% – неправильный выбор сварочной технологии. В оставшийся 1% входят прочие причины.


Товары каталога:



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Сварные соединения. Беспокоиться или нет?

Сварные швы и болты - наиболее сложные элементы с точки зрения моделирования узлов. Заготовки в Excel могут немного упростить их расчёт. Моделировать такие соединения в FEA программах весьма сложно ввиду отсутствия готовых моделей и наборов для болтов и сварки. Для решения этих задач был разработан КМКЭ и реализован в программе IDEA StatiCa.

Модель сварных швов в КМКЭ

В решатель IDEA StatiCa заложена уникальная методика, которая носит название Компонентного метода конечных элементов (КМКЭ). Модель сварных швов, используемая в КМКЭ, подробно описана и верифицирована на соответствие различным нормам проектирования. Прочность и деформативность модели сварных швов также сравнивалась с результатами в известных научно-вычислительных программах.  

Есть несколько подходов к описанию сварных швов в численных моделях. Большие деформации делают механический анализ более сложным. Здесь могут быть использованы различные способы описания сетки конечных элементов, кинетические и кинематические переменные, а также сложные модели. Как правило, в расчётах используются различные типы геометрических 2D и 3D моделей, и, как следствие, разные типы конечных элементов в зависимости от требуемой точности. Наиболее часто применяемой моделью материала является общая пластическая модель, не зависящая от времени, с критерием текучести по фон Мизесу. Остаточные напряжения и деформации, вызванные свариванием деталей, в расчётной модели не учитываются. 

Передача нагрузки на соседнюю пластину описывается совместностью усилий и деформаций, сформулированной на основе Лагранжиана. Такое соединение называется многоузловым объединением ( МО, multi-point constraint, MPC, в английском варианте). Оно связывает узлы конечно-элементной сетки одной пластины с гранью или поверхностью другой пластины. Узлы не соединяются напрямую. Преимущество такого подхода - возможность соединять пластины с несогласованными сетками конечных элементов (сетки различной плотности). Эти ограничения позволяют моделировать срединную поверхность свариваемых пластин с небольшим смещением, соответствующим реальной конфигурации сварного шва и его толщине. Распределение нагрузки по сварному шву наследуется от МО (МРС), а напряжения вычисляются в сечении шва. Этот момент очень важен при распределении напряжений в пластине, расположенной под сварным швом при моделировании Т-образных соединений. 

В наших Теоретических основах вы можете найти больше информации об особенностях моделирования сварных швов в КМКЭ и верификации их моделей.

Если вы хотите узнать больше о КМКЭ в общем, то Общие теоретические основы - это определённо то, что вам нужно для начала.

Сварные швы в нормативных методиках

Проверка сварных швов по СП 16

В IDEA StatiCa можно задавать швы с полным проваром или угловые швы, они могут быть непрерывными по всей длине граней соединяемых деталей, частичными или прерывистыми. Швы с полным проваром считаются равнопрочными материалу соединяемых деталей и поэтому не проверяются. В случае угловых швов между интерполяционными кинематическими вставками, соединяющими пластины, добавляется специальный упругопластический элемент сварки. Материал этого элемента работает идеально-упруго-пластически, что позволяет перераспределять напряжения с более нагруженных элементов сварного шва на менее нагруженные и получить прочность шва, схожую с ручным расчётом в случае произвольных сварных швов или тавровых сварных швов в соединениях, не подкреплённых рёбрами жёсткости. Проверка выполняется для самого нагруженного элемента сварного шва.

Самый нагруженный элемент углового сварного шва проверяется согласно п. 14.1 СП 16. Длина сварных швов в расчётах берётся равной фактической за вычетом 1 см на каждом непрерывном участке согласно п. 14.1.16 СП 16.13330.2017. 

Проверка по металлу шва выполняется по формуле:

\[ \frac{N}{\beta_f k_f l_{we} R_{wf} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

Аналогичным образом выполняется проверка по металлу границы сплавления:

\[ \frac{N}{\beta_z k_f l_{we} R_{wz} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

где:

  • N – приведённое усилие сдвига, действующее в элементе сварки
  • βf – cкоэффициент проплавления металла шва по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он назначается в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
  • βz – коэффициент проплавления металла границы сплавления по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он задаётся в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
  • kf – катет сварного шва; угловые швы подразумеваются с одинаковыми катетами
  • \( l_{we} = \frac{l_w}{l} \cdot l_e \) – расчётная длина элемента сварки
  • lw = l – 10 mm – расчётная длина элемента сварки
  • l – фактическая длина сварного шва
  • le – фактическая длина элемента сварки
  • \( R_{wf} = 0.55 \frac{R_{wun}}{\gamma_{wm}} \) – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу шва – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • Rwz = 0.45 Run – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу границы сплавления – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • γc – коэффициент условий работы по Табл. 1 СП 16.13330.2017, может быть изменён в Настройках норм и расчётов
  • Rwun – нормативное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми сварными швами по Табл. Г.2 СП 16.13330.2017
  • γwm – коэффициент надёжности по металлу шва, принимается равным γwm = 1.25 для Rwun ≤ 490 МПа и γwm = 1.35 в остальных случаях – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • Run – временное сопротивление стали соединяемых элементов
ЭлектродRwun [МПа]Rwf [МПа]
E42410180
E46450200
E50490215
E60590240
E70685280
E85835340

Положение сварного шва может быть задано при выборе электрода и вида сварки в настройках Норм и расчётов.

На эпюрах для сварных швов отображаются приведённые напряжения, которые вычисляются по следующей формуле:

\[ \sigma = \sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 } \]

Проверка сварных швов по AISC

Проверка выполняется согласно AISC 360 - Chapter J2. Прочность сварных швов CJP groove подразумевается такой же, как прочность металла границы сплавления и не проверяется. Все результаты необходимых проверок, как уже привыкли многие пользователи IDEA StatiCa, выводятся в табличном формате с текстовыми пояснениями.

К конструктивным здесь относятся проверки минимального и максимального размера шва, а также достаточности длины шва. Максимальный размер шва проверяется по AISC 360-16 – J2. Минимальный - по Табл. J2.4.  Подробные пояснения к параметрам можно найти в этой статье. 

Результаты IDEA StatiCa тщательно проверяются и верифицируются в соответствии с требованиями AISC: 

Будьте уверены в результатах. Ваши решения будут надёжными и полноценными.  

Проверка сварных швов по Еврокоду

Угловые сварные швы проверяются по EN 1993-1-8. В этом случае инженер следит за расчётным сопротивлением и коэффициентами использования сварки. 

Для сварных швов используется автоматическое перераспределение пластических деформаций во избежание сингулярности напряжений в элементах сварки. что позволяет передавать напряжения на недогруженные участки сварного шва по его длине в случае текучести других участков.

Здесь также важно помнить о том, что прочность швов с полным проваром считается равной прочности основного металла и в программе они не проверяются. 

Чтобы больше узнать о проверке сварных швов по Еврокоду, обратитесь за помощью к нашим Теоретическим основам. 

Верификация сварных соединений по Еврокоду:

Проверка сварных швов по другим нормам

Многие из вас уже знают, что IDEA StatiCa позволяет выполнять проверку стальных узлов по нескольким нормативным документам. Кроме описанных выше СП, AISC и Еврокода, в КМКЭ осуществляется проверка сварных швов по следующим нормам:

Передача сварных швов c помощью BIM интерфейсов

При моделировании стальных узлов в CAD программах в работе с BIM интерфейсами IDEA StatiCa раньше имелось несколько слабых мест, когда дело доходило до сварных швов. В новой версии IDEA StatiCa 20.1, вышедшей в октябре 2020 года, было реализовано несколько улучшений, полезных для инженеров-проектировщиков, которые значительно ускорили процесс расчёта и конструирования в целом.  

Экспорт рекомендованных сварных швов

Иногда в процессе импорта моделей из CAD программ некоторые сварные швы могли пропускаться или не передавались корректно. Для таких случаев теперь есть опция "Добавить рекомендуемые сварные швы". Когда эта функция активна, программа выполняет проверку отсутствующих, но потенциально необходимых сварных швов. Такие сварные швы затем добавляются в модель и импортируются вместе с остальными компонентами.  

Проверка отсутствующих сварных швов

Чтобы избежать сингулярности в модели узла после его импорта в IDEA StatiCa, лучше обязательно проверить, все ли сварные швы на месте. Для этой цели мы добавили новую полезную функцию, которая поможет пользователю быстро находить неприваренные детали узла. Программа сама распознаёт нужные элементы и отображает список всех пластин и их краёв, позволяя быстро и удобно добавить нужные сварные швы. 

Вызвать команду можно щелчком правой кнопки мыши на заголовке Операции дерева проекта в правой части рабочей области.

Заключение

Расчёт узлов в IDEA StatiCa - это верифицированный КМКЭ метод, в который заложена верифицированная модель сварных швов, отражающая реалистичное распределение напряжений в конструкции, позволяющая выполнять все необходимые нормативные проверки и соединять пластины с несогласованными сетками конечных элементов. С валидацией результатов можно ознакомиться в примерах, выполненных по каждым нормам. Конечно-элементная модель узла в IDEA StatiCa создаётся автоматически, что является большим преимуществом для любого программно-вычислительного комплекса на основе МКЭ. Не так давно было реализовано несколько улучшений, позволяющих ускорить процесс импорта узлов из CAD систем. 

Сварка деталей - отличный технологический приём, очень полезный в конструировании стальных узлов. Однако, для расчёта и проверки сварных швов по нормам инженеру необходим точный и высокотехнологичный инструмент. И IDEA StatiCa как нельзя лучше подходит под это определение. Она будет незаменима в работе с любыми вашими проектами. 

Хотите улучшить свои навыки по моделированию и расчёту узлов? Пройдите онлайн-курс на платформе IDEA StatiCa Campus.

Основные виды сварных соединений и швов

 В сегодняшней статье мы расскажем вам об основных видах сварных соединений и швов. Многие специалисты сварочного производства называют данные соединения сварными, некоторые – сварочными, хотя от этого смысл не меняется.

 В этой статье они так же будут упоминаться по разному, в зависимости от оборота речи, но помните: сварной и сварочный по отношению к соединениям и швам – это одно и то же.

 Сварные соединения и швы классифицируются по нескольким признакам

 

 Существует ряд типов сварных швов в зависимости от вида соединения:

 - шов стыкового соединения

- шов таврового соединения
- шов нахлесточного соединения
- шов углового соединения

 Стыковое соединение

 Стыковое соединение представляет собой соединение двух листов или труб их торцевыми поверхностями. Данное соединение является самым распространенным, благодаря меньшему расходу металла и времени на сварку.

 Стыковое соединение может быть, в зависимости от расположения шва:

 - Односторонним

- Двусторонним

 По подготовке соединения под сварку, в зависимости от толщины свариваемых изделий:

 - Без скоса кромок

- Со скосом кромок

 

 Одностороннее соединение без скоса кромок предполагает сварку листов толщиной до 4 мм (исключение — процесс Laser Hybrid Weld). Двусторонне соединение бес скоса кромок рекомендуется выполнять при сварке толщин до 8 мм. В обоих случаях для обеспечения качественного провара, необходимо делать небольшой зазор при соединении листов под сварку, оклоло 1- 2 мм.

Скос кромок при одностороннем сварном соединении рекомендуется делать при толщинах от 4 до 25 мм. Наиболее популярным является соединение со скосом кромок V-образного типа. Менее популярными, но также применяются односторонние скосы кромок и скосы U-образного типа. Для предотвращения возможностей прожогов во всех случаях делается небольшое притупление кромок.

 При толщинах от 12 мм и более при двусторонней сварке рекомендуется делать X-образную разделку, которая имеет ряд преимуществ перед V-образной разделкой. Эти преимущества заключаются в уменьшении объема требуемого металла для заполнения разделки (почти в 2 раза), и соответственно увеличении скорости сварки и экономии сварочных материалов.

 Тавровое соединение

 Тавровое соединение представляет собой два листа, когда между ними образуется соединение в виде буквы «Т». Как и в случае со стыковыми соединениями, в зависимости от толщины металла выполняется сварка с одной или с обеих сторон, с разделкой или без. Основные типы таврового сварного соединения представлены на рисунке.

 

 

Некоторые советы по сварке таврового соединения:

 1. При сварке таврового соединения тонкого металла с более толстым, необходимо, чтобы угол наклона электрода или сварочной горелки был около 60° к более толстому металлу. Как это показано ниже:

 

 2. Сварку таврового соединения (и углового в такой же степени) можно значительно упростить, расположив его для сварки «в лодочку». Это позволяет проводить сварку преимущественно в нижнем положении, увеличивая скорость сварки и уменьшая вероятность появления подрезов, которые являются очень частым дефектом таврового сварного соединения, наряду с непроваром. В некоторых случаях одного прохода будет недостаточно, поэтому для заполняющих швов требуется осуществлять колебания горелки.

Сварка «в лодочку» используется также при автоматической и роботизированной сварке, где изделие кантуется при помощи специального кантователя в нужное для сварки положение.

 

 3. В настоящее время существуют специальные сварочные процессы для увеличенного проплавления. Применяя их, можно добиться односторонней сварки достаточно толстого металла с гарантированным проваром и формированием обратного валика с другой стороны. 

 Соединение внахлестку

 Данный тип соединения рекомендуется применять при сварке листов толщиной до 10 мм, причем сваривать листы требуется с обеих сторон. Делается это из-за того, чтобы не было возможности попадания влаги между ними. Так как сварочных швов при этом соединении два, то соответственно увеличивается и время на сварку и расходуемые сварочные материалы.

 Угловое соединение

 Угловым сварочным соединением называют тип соединения двух металлических листов, расположенных друг к другу под прямым или другим углом. Данные соединения также могут быть со скосом кромок или без, в зависимости от толщин. Иногда угловое соединение проваривается и изнутри.

 Классификация по другим признакам

 Сварные соединения и швы также классифицируют по другим признакам.

 Типы соединений по степени выпуклости:

 - нормальные

- выпуклые
- вогнутые

 Выпуклость шва зависит как от применяемых сварочных материалов, так и режимов сварки. Например, при длинной дуге шов получается пологим и широким, и, наоборот, при сварке на короткой дуге шов получается более узким и выпуклым. Так же на степень выпуклости влияет скорость сварки и ширина разделки кромок.

 Типы соединений по положению в пространстве:

 - нижнее

- горизонтальное
- вертикальное
- потолочное

 

 Наиболее оптимальным для сварки является нижнее положение шва. Поэтому при проектировании изделия и составлении технологии сварочного процесса следует это учитывать. Сварка в нижнем положении способствует высокой производительности, является наиболее простым процессом с получением качественного сварного шва.

 Горизонтальное и вертикальное положение сварного соединения требует от сварщика повышенной квалификации, а потолочное является наиболее трудоемким и не безопасным.

 Типы сварных соединений по степени протяженности:

 - сплошные (непрерывные)

- прерывистые

 Прерывистые сварные швы применяются в соединениях, где не требуется герметичности.

 Надеюсь, данная информация по типам сварных швов и соединений будет полезна вам и поможет увеличить качество и производительность ваших сварных конструкций при проектировании. А так же поможет сделать сам сварочный процесс безопасным и наиболее оптимальным. Спасибо за внимание, читайте также другие статьи.

 © Смарт Техникс 

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

http://www.smart2tech.ru/osnovnye-vidy-svarnykh-soedinenij-i-shvov

 

Практическое занятие "Определение сварных соединений и швов по образцу"

Цель:

  • закрепить знания по теме: «Виды сварных швов и соединений»;
  • научиться различать виды сварных швов и соединений;
  • научиться определять виды сварных соединений и швов по образцу;
  • развить умения анализировать, сопоставлять, сравнивать, выделять главное;
  • обеспечить рациональное сочетание коллективной и индивидуальной форм обучения;
  • воспитать положительные мотивы обучения, показ важности и практической значимости применения знаний в профессиональном обучении.

Учебно-материальное оснащение мероприятия:

  • Используемая литература: Г.Г.Чернышов. «Справочник электрогазосварщика и газорезчика» Учебное пособие для нач.проф.обр. М.: Издательский центр «Академия»,2010.-400с.
  • Авторская презентация: «Определение сварных соединений и швов по образцу».
  • Мультимедийная установка.
  • Компьютер.
  • Экран.

Средства обучения: Образцы сварных соединений и швов в металлоконструкциях

Содержание занятия:

  1. Организационная часть
  2. Повторение пройденного материала
  3. Ознакомление с изделием
  4. Определение сварных соединений и швов по образцу
  5. Подведение итога занятия

Теоретические основы:

1. Сварные соединения

Сварным соединением называется неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение включает в себя сварной шов, зону термического влияния (ЗТВ) и примыкающие к ней участки основного металла.

Сварные соединения бывают следующих видов:

  • стыковые;
  • угловые;
  • торцовые;
  • нахлесточные;
  • тавровые.
  1. стыковое соединение – соединение двух плоских или трубных элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями;
  2. угловое соединение – соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу в месте примыкании их краев;
  3. нахлесточное соединение – соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга;
  4. тавровое соединение – соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом к основной поверхности другого элемента;
  5. торцевое соединение – соединение, в котором основные поверхности элементов примыкают друг к другу без перекрытия торцов.

2. Сварные швы

Геометрическое очертание и размеры швов указаны в ГОСТе на каждый вид соединения и сварки.

Классификация сварных швов по внешнему виду, по протяженности, по выполнению, по числу проходов и слоев.

Сварной шов – участок сварного соединения, образующийся в результате кристаллизации расплавленного металла.

Стыковой шов – сварной шов стыкового соединения.

Характеризуется шириной шва, высотой усиления, глубиной провара.

3. Угловой шов – сварной шов углового, нахлесточного и таврового соединения.

Характеризуется катетами и высотой шва.

4. Односторонний шов – сварной шов, выполняемый с одной стороны.

5. Двусторонний шов – сварной шов, выполняемый с двух сторон.

6. Непрерывный шов – сварной шов без промежутков по длине.

7. Прерывистый шов – сварной шов с промежутками по длине (цепные и шахматные).

8. Цепной прерывистый шов — двусторонний прерывистый шов, у которого сваренные и не сваренные участки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.

9. Шахматный прерывистый – двусторонний прерывистый шов, у которого не сваренные участки на одной стороне стенки расположены против сваренных участков швов с другой стороны.

Порядок выполнения работы:

Группа делиться на три команды.
В каждой команде выбирается эксперт, который будет оценивать ответы участников команды.

Задания:

  1. Изучите образец
  2. Определите виды сварных соединений и швов
  3. Заполните таблицу
№ п/п Сварное соединение Сварные швы по типу соединения Сварные швы по внешнему виду Сварные швы по протяженности Сварные швы по длине соединения Сварные швы по характеру выполнения
1. стыковое стыковое нормальный Односторонний сплошной длинный односторонний
             
             
             
             
             
             

Вопросы для контроля знаний:

  1. Какое сварное соединение называется стыковым?
  2. Чем отличается стыковое соединение от нахлесточного?
  3. Какое сварное соединение называется тавровым?
  4. Чем отличается угловое соединение от торцового?
  5. Что называется сварным швом?
  6. Какие разновидности сварных швов существуют?
  7. К каким соединениям применим угловой шов?

Приложение 1

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Сварочные швы: виды швов и соединений

При выполнении сварочных работ различными соединениями. Сварочные швы способны соединять не только металлы, но и другие разнородные материалы. Докеры в едином блоке представляют собой соединение, которое можно разбить на несколько секций.

Зоны сварки

Соединение, полученное в процессе сварки, делится на следующие зоны:

  • Место соединения - граница между основным металлом и металлическим швом.В этой зоне зерна отличаются по структуре от основного металла. Это связано с частичным расплавлением при сварке.
  • Зона термического влияния – это зона металла, которая не расплавилась, хотя ее структура изменилась в процессе нагрева металла.
  • Сварка - участок, образовавшийся при кристаллизации в процессе охлаждения металла.

Виды сварных соединений

В зависимости от положения соединяемых изделий по отношению друг к другу соединения подразделяются на следующие виды:

  1. Встык.Соединение элементов конструкции осуществляется заподлицо торцами друг с другом. В зависимости от разной толщины соединяемых деталей концы могут перемещаться вертикально относительно друг друга.
  2. Угловое соединение. В этом случае выравнивание торцов производится под углом. Процесс сварки осуществляется на прилегающих кромках деталей.
  3. Наложенная ставка. Детали сварки параллельны с частичным нахлестом.
  4. Завершить вызов. Свариваемые элементы располагаются параллельно друг другу и состыковываются по концам.
  5. Тавровая связь. При этом конец одной детали упирается в сторону другой под углом.

Сварные соединения также характеризуются видами сварных швов, которые можно классифицировать по определенным признакам.

Значения сварки

Существует несколько параметров, которыми можно охарактеризовать все полученные сварные соединения:

  • ширина - это величина между кромками шва, которые проведены видимыми линиями сварки;
  • корнем шва является его изнаночная сторона, находящаяся на максимальном расстоянии от лицевой части;
  • выпуклость - определяется в наиболее выпуклой части шва и отмечается расстоянием от плоскости основного металла до границы наибольшего выступа фактически дефект; этот параметр определяется в точке, где шов имеет наибольший прогиб – от нее до плоскости основного металла измеряется величина вогнутости;
  • фальцевая ножка - выполняется только в угловом и тавровом стыке; Этот показатель измеряется кратчайшим расстоянием от боковой поверхности свариваемого элемента до граничной линии шва на поверхности другого.

Виды швов по способу изготовления

  • Односторонние швы. Они выполнены с полной проплавкой металла по всей длине.
  • Двусторонняя конструкция. По этой технологии после односторонней сварки удаляют корень шва, и только после этого производят сварку с другой стороны.
  • Однослойные швы. Выполняется однопроходной сваркой одним швом.
  • Многослойные швы. Их применение целесообразно при большой толщине металла, то есть когда сварка в один проход невозможна по технологии.Шовный слой будет состоять из нескольких валиков (проходов). Это позволит ограничить распространение зоны термического воздействия и получить прочный и качественный сварной шов.

Виды сварных швов по пространственному положению и длине

Различают такие положения сварки:

  • нижнее, когда сварочный шов находится в нижней горизонтальной плоскости, т.е. под углом 0° к земле;
  • горизонтально, направление сварки горизонтальное, угол наклона детали может быть от 0° до 60°;
  • вертикальное, в этом положении свариваемая поверхность находится в плоскости от 60° до 120° и сварка производится в вертикальном направлении;
  • потолок, когда работы ведутся под углом 120-180º, то есть стыки находятся над рисунком;
  • "в лодочку", этот пункт относится только к уголкам или тройникам, деталь находится под углом и сварка выполняется "в угол".

Разделение по длине:

  • сплошное, так выполняются почти все швы, но есть исключения;
  • прерывистые швы, только в угловых соединениях; двусторонние стежки этого типа могут выполняться как попеременно, так и цепочкой.

Кромка

Эта расчетная функция применима, когда толщина металла, используемого для сварки, превышает 7 мм. Кромки – это снятие металла с кромки определенной формы.Этот процесс осуществляется с помощью однопроходной стыковой сварки. Это необходимо для того, чтобы получить правильный сварной шов. Что касается толстого материала, то его необходимо резать, чтобы сначала расплавить корень, а затем следующими роликами, равномерно заполняя полость, проварить металл по всей его толщине.

Кромки могут быть выполнены при толщине металла не менее 3 мм. Потому что его более низкое значение приведет к выгоранию. Срез характеризуется такими конструктивными параметрами: дорожный просвет - R; угол наклона лопасти - α; притупление - с.Расположение этих параметров показано на чертеже сварного шва.

Лезвия увеличивают количество расходных материалов. Поэтому это значение во всех отношениях стараются минимизировать. Делится на несколько типов строения:

  • V-образный;
  • Х-образный;
  • Y-образный;
  • U-образный;
  • слот.

Особенности инновационных решений

При небольшой толщине свариваемого материала от 3 до 25 мм обычно используется с одной стороны в форме «V».Укос может быть сделан на обоих концах или на одном из них. Металл толщиной 12-60 мм рекомендуется сваривать двухсторонним Х-образным пропилом.Угол α при резке в форме X, V составляет 60º, если скос делается только на одной кромке, то значение α будет равен 50º. В случае толщины 20-60 мм расход металла, наплавленного П-образно, будет наиболее экономичным. Фаска также может быть выполнена на одном или обоих концах. Тупость будет 1-2 мм, а зазор будет 2 мм.В случае толстого металла (более 60 мм) наиболее эффективным методом является прорезной паз. Эта процедура очень важна для сварного соединения, она влияет на несколько факторов шва:

  • характеристики соединения;
  • прочность и качество сварного шва;
  • эконом.

Стандарты и ГОСТ

  1. Ручная дуговая сварка. Сварочные швы и стыки по ГОСТ 5264-80 включают виды, конструктивные размеры для сварки, покрываемые электродами во всех пространственных положениях.Это относится не только к стальным трубопроводам.
  2. Сварка стальных трубопроводов. ГОСТ 16037-80 - определяет основные типы, режущие кромки, конструктивные размеры при механизированном способе сварки.
  3. Сварка трубопроводов из меди и медных сплавов с никелем. ГОСТ 16038-80.
  4. Дуговая сварка алюминия. Сварные швы. ГОСТ 14806-80 - Форма, размер, подготовка кромок под ручную и механизированную сварку алюминия и его сплавов, процесс проходит в защитной среде.
  5. Под потоком. ГОСТ 8713-79 - Сварочные швы и стыки выполняются автоматической или механизированной сваркой на балансире, на флюсовой подушке. Растекается на металл толщиной от 1,5 до 160 мм.
  6. Сварка алюминия в инертных газах. ГОСТ 27580-88 - стандарт на ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Изготавливается безызносным электродом в инертных газах с добавкой материала и распространяется на алюминий толщиной от 0,8 до 60 мм.

Обозначение сварного шва

Согласно нормативным документам наличие сварки Швы показывают на сборочных чертежах или в общем виде. Показаны сварные швы сплошными линиями, если они видны. А если наоборот - это битые сегменты. На этих линиях есть выноски с односторонними стрелками. Условное обозначение сварных швов выполнено на полке с выноски. Надпись над полочкой, если шов с лицевой стороны. В противном случае маркировка окажется под полкой.Сюда входит информация о шве в следующем порядке:

  • Вспомогательные символы. На пересечении выноски с полкой может быть значок:

○ - закрытый шов;

┐ - сварка производится при монтаже.

  • Обозначение сварных швов, их конструктивных элементов и соединений ГОСТ.
  • Наименование шва по стандарту.
  • Процесс сварки в соответствии с нормативными стандартами.
  • Указана ножка, этот пункт относится только к угловым соединениям.
  • Прерывистый шов, если имеется. Это указывает на шаг и расположение сегментов сварки.
  • Дополнительные значки для дополнительных значений. Относитесь к ним как к отдельному элементу.

Вспомогательное обозначение

Эти знаки также наносят сверху на полку, если на чертеже виден сварной шов, и снизу, когда его не видно:

  • снятие усиления шва;
  • обработка поверхности, обеспечивающая плавный переход к основному металлу, устранение наплывов и неровностей;
  • шов выполнен по открытой линии; этот знак распространяется только на сварочные швы, показанные на чертеже;
  • обработка поверхности сварного соединения.

Для простоты, если все конструкционные швы отделаны по одному ГОСТу, имеют одинаковые кромки разделки и конструкционные размеры, в технических требованиях указываются обозначение и стандарт сварки. В дизайне может быть не все, а большое количество одинаковых швов. Затем их делят на группы и присваивают им порядковые номера в каждой группе отдельно. Укажите ФИО на одном шве. Остальные только ставят серийные номера. Количество групп и количество ячеек в каждой из них должно быть указано в нормативной документации.

р >> .

Как шлифовать, совмещать и обрабатывать сварной шов

Вы только что сварили секции металла вместе, и теперь нужно отшлифовать вновь сформированную заготовку так, чтобы не было видно сварного шва. Какие продукты и методы использовать, зависит от того, с каким материалом вы работаете и какой вид отделки требуется. Вот наше руководство по удалению и отделке сварного шва.

Перед сваркой

Поскольку требуемые процессы и отделка часто различаются и обычно зависят от типа материала и требований к его отделке, в этой статье мы рассмотрим как углеродистую, так и нержавеющую сталь.Перед сваркой, особенно из углеродистой стали, заготовку необходимо очистить от прокатной окалины, образовавшейся в процессе горячей прокатки – прокатная окалина может ухудшить качество сварного шва. Мы рекомендуем наш диск Norton Blaze Rapid Strip как идеальный продукт для удаления накипи в этом случае.

Углеродистая сталь
Нержавеющая сталь
Металлический инертный газ (металлический инертный газ) Сварка

также известна как дуговая сварка с металлом Газовая сварка (GMAW) — это дешевый, но очень эффективный метод сварки, который можно использовать для всех распространенных металлов и сплавов.В процессе в качестве наполнителя используется инертный защитный газ и полуавтоматический механизм подачи проволоки. Сварка MIG обычно считается лучшим вариантом для более тяжелых или толстых заготовок, но в результате сварной шов будет толстым. Мы предлагаем сварку MIG на углеродистой стали.

Сварка ВИГ (вольфрам в инертном газе)

Ее можно назвать дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW). Это более точный процесс дуговой сварки, в котором для сварки используется вольфрамовый электрод.Сварка TIG обычно считается более сложной для освоения и намного медленнее, чем сварка MIG. Сварной шов чище, меньше и чаще всего используется для сварки нержавеющей стали.

Разница между отделочными углеродистой сталью и нержавеющей сталью

углеродистая сталь
нержавеющая сталь

Решение, которое вы хотите достичь, является решительным к использованию готового элемента и самого основного материала (углеродистая сталь почти всегда окрашена).Следует отметить, что, хотя в этой статье основное внимание уделяется удалению сварных швов, не все сварные швы должны быть удалены, чтобы металл оставался функциональным.

Это особенно актуально для углеродистой стали, когда шов не виден. Например, в подводных трубах или когда металл имеет конструктивное значение и скрыт за панелью. В конце концов, незавершенные сварные швы по своей природе прочнее, чем готовые сварные швы из-за удаления материала, связанного с их шлифовкой.

При работе с углеродистой сталью обработка сварного шва представляет собой довольно простой процесс. В большинстве случаев сталь нужно подготовить только настолько, насколько это возможно для нанесения краски. Шероховатая и поцарапанная поверхность может фактически увеличить адгезию краски к металлу, чем если бы она была сильно отполирована до глянцевого покрытия. На самом деле, для порошковой окраски, для покрытия металла, вероятно, будет достаточно крупнозернистого двухэтапного удаления сварного шва.

Нержавеющая сталь по своей природе прочнее, чем ее аналог из углеродистой стали, и когда дело доходит до использования, она имеет тенденцию быть тоньше.Эта особенность влияет на шлифовку, что будет обсуждаться, когда мы подойдем к предварительному удалению материала. Нержавеющая сталь имеет множество коммерческих применений, и выбранная обработка сварного шва также неразрывно связана с этим применением. Например, для эстетики может потребоваться высокоочищенная отделка (которую поможет достичь эта статья), в то время как стеновая панель или поручни лифта должны иметь отделку № 4, чтобы скрыть видимость отпечатков пальцев и царапин; таким образом, более функциональная отделка.

Обратите внимание, что если вы работаете с обоими материалами, они должны храниться отдельно в отделочной зоне мастерской, чтобы избежать перекрестного загрязнения; особенно при переходе с углеродистой стали на нержавеющую. Последнее, что вы хотите сделать, это пожертвовать часть припуска углеродистой стали на заготовку из нержавеющей стали. Обязательно храните абразивы, которые вы используете, отдельно.

Предварительная шлифовка сварного шва

Первый этап чистовой обработки сварного шва такой же; снятие лишнего припуска с самого сварного шва. Цель состоит в том, чтобы отшлифовать соединение до уровня и непрерывной поверхности с остальной частью основного металла. Чтобы добиться этого начального съема припуска, когда не требуется чистовая обработка поверхности, оператор может выбрать прямой шлифовальный круг в качестве угловой шлифовальной машины.

Использование шлифовального круга

Хотя шлифовальный круг можно использовать для удаления припуска на обоих материалах, для получения удовлетворительного результата по качеству нержавеющей стали потребуется высокий уровень навыков и опыта.Могут возникнуть такие ловушки, как выдалбливание и подрезание. Поэтому будьте осторожны, чтобы обеспечить правильный угол при шлифовании.

Углеродистая сталь
Нержавеющая сталь

Шлифовальные колеса должны быть выбраны для углеродистой стали. Они быстро удалят сварной шов, а так как появление царапин не такая уж проблема по сравнению с нержавейкой, они идеально подходят для этой операции.

Как правило, в диапазоне от 5 до 35 градусов от горизонтали (в зависимости от используемого шлифовального круга) важно прикладывать постоянное давление как вперед, так и назад для достижения ровной поверхности. Благодаря самозатачивающемуся керамическому зерну круги Norton Quantum3 предназначены для интенсивного и легкого съема материала.

Как упоминалось ранее, использование кругов из нержавеющей стали требует хорошего уровня навыков и опыта для достижения желаемого результата.На этом этапе многие люди выбирают диск из нетканого материала или пластину (на которой мы остановимся позже). Если вы работаете со шлифовальным кругом, вы должны использовать подходящее изделие из нержавеющей стали. Вы можете определить его по этикетке как цветной (не содержащий железа) и подходящий для нержавеющей стали. Используйте среднюю грануляцию, а не грубую, по следующим причинам. 1. Образовавшиеся царапины будет очень трудно сгладить на более позднем этапе, особенно если вы хотите создать изысканную отделку. 2. Нержавеющая сталь имеет тонкое поперечное сечение и есть риск появления заметных плоских пятен; особенно на трубчатых формах.

При выборе шлифовального круга существует множество возможных вариантов. Как всегда, размер зерна, тип зерна и связующее вещество будут определять характеристики и поведение продукта, поэтому убедитесь, что вам ясно, что вам нужно, прежде чем продолжить!

Использование отворота на сварном шве

Отворот всегда был популярным выбором для обработки швов как на нержавеющей стали, так и на углеродистой стали, и легко понять, почему они имеют ключевые преимущества по сравнению со стандартным шлифовальным кругом.Ламели являются отличным выбором благодаря их длительному сроку службы, гораздо лучшему комфорту оператора и контролю (у пользователя обычно больше права на ошибку), более низкому уровню шума и качеству обработки поверхности. Вот все веские причины для выбора этих абразивных инструментов.

Углеродистая сталь
Нержавеющая сталь

Выбор P40 Lamella сразу удалит этот швер из углеродистой стали и приготовьте заготовку для дальнейшей обработки (если необходимо) окончательная покраска.

Операторы обычно выбирают ламели, когда требуется более качественная и более совершенная обработка поверхности, поскольку этот продукт (или диск из нетканого материала) является звездой для нержавеющей стали. Наша планка Norton Quantum с грануляцией P80 идеально подойдет для первого этапа съема материала. Менее опытным операторам мы рекомендуем выбирать грануляцию P120.

Швы Отделку

Углеродистая сталь
Нержавеющая сталь

Если вы являетесь порошковым покрытием углеродистой стали, процесс измельчения почти завершен.Требуется еще один этап шлифования с помощью Norton Rapid Prep Vortex с крупной зернистостью. Порошковое покрытие имеет достаточную толщину, чтобы скрыть появление остаточной царапины, образованной грубым абразивом, и легко прилипает к поцарапанной поверхности из углеродистой стали. Если слой краски тоньше, возможно, вам придется сгладить все царапины, чтобы они не были видны сквозь последний слой. На этом этапе мы рекомендуем диск средней зернистости, такой как Norton Vortex Rapid Blend Medium.

Если вы ищете высококлассную отделку или отделку номер 4, нержавеющая сталь, безусловно, нуждается в дальнейшей обработке. Первоначальная царапина выглядела бы неприглядно на поверхности из нержавеющей стали, чтобы компенсировать это, мы снова рекомендуем Norton Vortex Rapid Blend Medium Grit. Диск Vortex лучше всего работает в диапазоне 5000-6000 об/мин, этот нетканый абразив придает металлу однородную поверхность без разводов.Если этого все еще недостаточно, продолжайте работу с Norton Rapid Blend 2SF. Мягкий материал в сочетании с мелкозернистым карбидом кремния обеспечивает гладкую и блестящую поверхность. Доступно множество вариантов, подробности о которых можно найти в нашем новом каталоге промышленных приложений Norton 2019 и как показано в видео Пола Грея.

На этом этапе сварной шов между частями расплавленного металла должен исчезнуть.В случае углеродистой стали поверхность теперь готова к покраске или использованию. Для нержавеющей стали требуются дополнительные шаги для более тонкой обработки, поэтому следующая информация действительна только для нержавеющей стали.

Какая отделка?

Решение о том, какую отделку выбрать для изделия из нержавеющей стали, полностью зависит от того, для чего будет использоваться конечный продукт.

Время сиять…

Яркое и однородное покрытие можно получить относительно легко и быстро.Чтобы сгладить любые остаточные дефекты поверхности и царапины, оставшиеся на нержавеющей стали от предыдущих процессов, мы рекомендуем использовать Norton Rapid Blend NEX-2SF. Мелкий карбид кремния придает металлу действительно впечатляющий блеск.

Лучше всего использовать под углом 10-15°, медленно скользя по металлу, используя только вес угловой шлифовальной машины для давления. Также попробуйте спецификацию NEX-3SF для большей прочности, когда гибкость и комфорт не проблема. Для достижения наилучших результатов и во избежание ожогов работайте на скорости от 6000 до 7000 об/мин./ мин.

Эта отделка должна оставить бесшовную блестящую поверхность, которую вы ищете, но если вы хотите еще более глянцевый вид, идеально подойдет войлочный диск Norton Rapid Polish.

Эта отделка должна оставить гладкую глянцевую поверхность, которую вы ищете, но если вы хотите еще более блестящий блеск, войлочный диск Norton Rapid идеально подойдет.

Отделка № 4

Для перил или поручней можно указать отделку № 4.Отделка номер 4 — это обычная, но специализированная отделка нержавеющей стали, которую нельзя получить с помощью вращающегося инструмента, такого как циферблат. Его линейный вид можно получить только с помощью ленты или шлифовального круга. В этом случае предыдущий шаг заменяется абразивной лентой P80-P120, затем нетканой лентой Rapid Prep средней зернистости и, наконец, заканчивается очень хорошей нетканой лентой.

Цель состоит в том, чтобы удалить только небольшое количество поверхностного металла без существенного влияния на общую толщину.Важно, чтобы шлифование выполнялось только в одном направлении, если требуется линейный эффект.

Обратите внимание, что для плоских поверхностей вам понадобится машина Satinex с полосами на втулке насоса или чередующимися дисками Satinex (пластины из грубого нетканого материала p80), а для труб — шлифовальные ленты на машине для отделки труб.

Еще один шаг вперед по сравнению с чистовой обработкой номер 4. Для достижения чистого, гладкого и равномерного блеска заготовки требуется более тонкий абразив с очень низкой скоростью резания.

Дополнительная справка и информация...

Для получения дополнительной информации о продуктах Norton Abrasives, представленных в этой статье, посетите наш новый промышленный каталог Norton 2019. Этот PDF-файл содержит все наши промышленные продукты, а также некоторые советы и полезный совет. Мы также хотели бы направить вас на наш канал Youtube, который полон «гидов» и демонстраций продуктов, связанных с металлообработкой. Как всегда, наши эксперты Norton готовы ответить на любые ваши вопросы, просто свяжитесь с нами, используя нашу веб-форму.

.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Исследования, Материаловедение, Металлургия и основы термической обработки, Металлография, Материаловедение

Выдержка из документа:

в котором: F - усилие, приходящееся на один стыковый шов на рис. 5а,

S - расчетное сечение сварного шва ( S = a • l ),

а, l - толщина, расчетная длина шва,

k't - допускаемое напряжение при сдвиге сварного шва;

Расчетная толщина сварного шва:

а = h • cos 45 r ≈ 0,7 ч

Для листовых соединений ч = г , поэтому а ≈ 0,7 г .Всегда соблюдайте условие 3 мм . Как правило, толщина сварного шва и округляется до ближайших миллиметров (завышение).

Расчетная длина сварного шва меньше фактической длины из-за кратеров. Итак, l = b-2h ≈ b-3a . Наименьшая длина несущего шва в продольных швах должна быть не менее 10а или 40 мм , а наибольшая не должна превышать 60а . В соединениях, где используются только продольные швы или только поперечные швы, расчетная длина должна быть равна или больше расстояния b между швами, а швы должны быть вытянуты за углы на длину c ≥ 2а , без учета этой длины при расчете сварных швов


Поперечные, продольные и косые угловые швы рассчитываются одинаково, как указано выше.Если сила одновременно нагружает продольный, поперечный и косой швы, то при подстановке расчетного сечения в формулу

необходимо учитывать сумму расчетных длин всех швов.

Толщина односторонних накладок составляет (0,7 ÷ 1) г , а двусторонних ( 0,3 ÷ 0,5) г .


Если изогнут угловой шов (рис. 5в), его прочность рассчитываем условно по формуле:


где:


При проектировании соединений деталей (напр.углы) со швами, не симметричными силовой линии - предполагается, что распределение напряжений в поперечном сечении равномерное, поэтому их равнодействующая проходит через центр тяжести поперечного сечения. Таким образом, нагрузку на отдельные швы (рис. 5г) можно найти исходя из равенства статических моментов по обе стороны силовой линии. Мы получим

Разумеется, длина швов должна быть пропорциональна назначенным нагрузкам F 1 и F 2 .

Сварные швы с отверстиями (штифтовые или щелевые швы) рассчитаны на сдвиг. Полые сварные швы считаются угловыми швами, а полные сварные швы рассчитываются на сдвиг всего поперечного сечения, заполняющего отверстие.









Поисковик

Аналогичные подстраницы:
OC представляет собой процедуру или комбинацию нескольких термических обработок, исследований, материаловедения, металловедения и
OC TO JE, исследований, материаловедения, металловедения и основ термообработки, науки о металлах, связей
CERAMIKA, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы механической обработки Cieplnej, Meteloznastwo
s1, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термической обработки, Metel Исследования
Неразрушающий контроль, Исследования, Материаловедение, Металлология и основы термической обработки, Метелозная
МЕТАЛЛ К, Исследования, Материаловедение, Металловедение и теплотехника, Производство волоконно-оптических кабелей, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термообработки
СТАЛЕ СП, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термообработки, Металловедение, связи
ПТС-Пластик, Исследования, Материаловедение, Металлология и основы термической обработки
Исследования, Материаловедение , Металлургия и основы термической обработки, Металлография
HEYNA, Исследования, Материаловедение, Металлургия и основы термической обработки, Металлургия, Связи
Кристаллическая структура металлов, Исследования, Материаловедение, Металлургия и основы термической обработки,
МЕТАЛЛЫ, PROMETAL ИССЛЕДОВАНИЯ, Основы термической обработки, Meteloznas
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термической обработки, Meteloznastw
отчет по металлам - термическая обработка сплавов цветных металлов, Исследования, Материаловедение, Металловедение
сталь со специальными свойствами (растяжение), Исследования, Металловедение и основы механической обработки
Закалка (стяжки), Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термической обработки, Метелознасть
Скачать с Металловедение 2, Исследования, Материаловедение, Металловедение и основы термической обработки, экзаменационные вопросы Metel
, исследования, материаловедение и основы металловедения Cieplnej, Meteloznas

еще похожие страницы

.

Как отшлифовать и загладить сварные швы?

Сварка является наиболее совершенным и наиболее эффективным способом соединения металлов, который не только дает возможность получения отличной механической прочности , но и позволяет производить сварные швы с высокими эстетическими показателями . Хорошая производительность сварного шва означает, среди прочего, однородная форма и размер, адаптированные к типу материала, его толщине и требуемым характеристикам соединения. В большинстве случаев при сварке элементов конструкции сварной шов, выполненный по правилам опытным сварщиком, не требует дополнительной обработки.Единственные необходимые вмешательства чаще всего связаны с обычной процедурой подготовки металла к покраске, лакировке или нанесению других необходимых покрытий. Несколько иначе обстоит дело с обработкой сварных швов на деталях , которые будут хорошо видны на , особенно тех, которые изготовлены из нержавеющей стали. В таких случаях шлифовка и заглаживание сварных швов обычно незаменимы. Необходимо использовать абразивные материалы с соответствующими характеристиками, чтобы обеспечить желаемую форму поверхности сварного шва и ее гладкость.Давайте посмотрим, как выглядит обработка сварных швов, когда она необходима и какой инструмент и материалы будут наиболее полезными.

Когда и зачем может понадобиться шлифовка и заглаживание сварных швов?

Соединение металлов сваркой очень похоже, независимо от используемого метода. После прогрева зоны в непосредственной близости от предварительно подготовленных кромок с помощью электрической дуги , плазменной струи, горючего газа или сфокусированного лазерного луча , материал подают в стык, заполняя его .Горячий металл от сварочной проволоки, стержня или плавящегося электрода присоединяется к структуре свариваемого материала и по мере охлаждения образует сварной шов . Выполненный шов должен соответствовать требованиям качества, т. е. не иметь дефектов сварки, т. е. трещин, пустот или посторонних включений. Правильная форма шва и его размер также имеют значение.

Внешний вид сварного шва зависит как от свариваемого материала, так и от используемого метода. Как правило, метод сварки TIG (вольфрам в инертном газе) дает наилучшие результаты в виде небольших однородных сварных швов, которые не нарушают геометрию соединяемых элементов.Он отлично работает как в случае обычных углеродистых сталей, так и в случае нержавеющих и кислотостойких сталей. Сварка MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas) и сварка MMA (Manual Arc Welding) обычно дают несколько худшие результаты. Хотя качество и внешний вид сварного шва зависят не только от используемой технологии, но и от навыков сварщика , люди с сопоставимыми компетенциями смогут выполнить сварку с лучшими параметрами, если они будут использовать , метод сварки , оптимальное в этом отношении.

Хороший внешний вид соединения важен, прежде всего, для компонентов, которые будут подвергаться воздействию. Это касается, например, подавляющего большинства изделий из нержавеющей стали и кислотоупорной стали . Так и будет, между прочим при сварке поручней, балюстрад или ограждений из популярных «нержавеющих» скамеек, спинок или элементов малой архитектуры. Хорошо обработанная поверхность сварного шва также будет необходима там, где металл вступает в контакт с пищевыми продуктами, химическими веществами или биологическими материалами.Соответствующая отделка швов, заключающаяся в получении однородной и гладкой поверхности, обычно будет иметь важное значение при изготовлении изделий для пищевой, перерабатывающей, химической и фармацевтической промышленности, а также для нужд лабораторий всех типов.

Инструменты и материалы, используемые для шлифовки и зачистки сварных швов

Процесс отделки сварного шва включает шлифовку, а иногда и заглаживание поверхности сварного шва. Методы, использующие различные методы шлифования, используются для удаления припуска на материал , вызванного сваркой.Поэтому начальный этап обработки обычно равен , грубое шлифование . В его составе обычно используются более агрессивные абразивы, позволяющие быстро профилировать сварной шов. После удаления лишнего металла поверхность дополнительно обрабатывается тонкой шлифовкой . На этом этапе используются абразивы, имеющие более мелкое зерно и позволяющие получить более гладкую и однородную поверхность. При необходимости металл еще можно отполировать .Во время полировки материал больше не удаляется, а скорее сглаживается, устраняя неровности, оставшиеся после тонкой шлифовки, которые влияют на отражение световых лучей.

Выбор оборудования и материалов, используемых для шлифовки и полировки, зависит от достигаемого эффекта, размера сварного шва и количества удаляемого материала. Наиболее универсальным решением являются УШМ , как в электрическом, так и в пневматическом исполнении.Прямошлифовальные машины могут потребоваться для сварки меньших размеров, требующих большей точности. Также пригодятся всевозможные шлифмашины и ленточные напильники . сатиновые шлифовальные машины также используются для шлифовки. Для чистовой обработки угловых швов подойдут специальные шлифовальные машины с дисками, установленными на удлиненной стреле .

Среди наиболее часто используемых абразивов шлифовальные круги для использования с угловыми шлифовальными машинами.Это могут быть как диски с покрытием , так и фибровые диски или лепестковые диски . Для напильников и ленточных шлифовальных станков используются бесконечные ленты с правильно подобранным крупным зерном, что позволяет очень агрессивно снимать припуск до мелкого, подходящего для тонкого шлифования и чистовой обработки. Шлифовальные круги и нетканые диски также используются для финишной обработки и полировки. Также очень полезны цилиндрические лепестковые диски , которые, в зависимости от размера зерна, можно использовать для грубого и тонкого измельчения.Для прецизионной и высокоточной работы также применяются фрезы с различной формой рабочей головки, устанавливаемые на прямошлифовальные станки.

Полировка сварных швов обычно выполняется так же, как и для отделки других металлических поверхностей. После тонкой шлифовки и финишной обработки на металл наносится соответствующий полировальный состав , который распределяется с помощью полировального круга , изготовленного из мелкозернистого материала, например.войлочный диск, губка или полировальный мех.

Хорошо обработанные сварные швы позволяют выполнять неразъемное соединение металлов, в то же время, благодаря соответствующей отделке лицевой стороны, швы могут быть совершенно незаметны и создавать гладкую и однородную поверхность. Этот тип обработки желателен, когда сварной элемент будет хорошо виден или когда этого требует предполагаемое использование сварного элемента.

.

Классификация сварных швов и соединений

От этого зависит эффективность и качество работы, наличие необходимых инструментов, материалов и навыков. Успех в любом деле, в каком бы направлении оно ни осуществлялось, также существенно зависит от знания теории. Сварочные работы считаются одними из самых распространенных.

Этот вид деятельности требует материалов, оборудования, опыта работы, а также теоретических знаний. Освоив необходимую информацию, человек имеет представление о том, что такое шов, какова классификация сварных швов и как выбрать оптимальный вариант соединения различных металлических изделий.

Что такое сварной шов?

При проведении сварочных работ в процессе работы три металлических участка: два куска железа соединяются между собой третьим выступающим из электрода. В месте склеивания металлических деталей происходит термический процесс, формирующий шов. Таким образом, шов является частью структуры металла, полученной при воздействии расплавленного и затвердевшего железа.

Сварку можно комбинировать с любыми металлами. Они имеют свои особенности строения, в соответствии с которыми подбирается определенный вид крепления.Классификация сварных швов производится в зависимости от вида спайки, материала и других параметров. Каждое соединение имеет свои инструкции и порядок выполнения.

Размеры

Существует классификация сварных швов по длине. В зависимости от размера сварные швы бывают:

  • Короткие. Размер не превышает 30 см, такой шов появляется в результате сварки, проводимой в одном направлении от начала до конца.
  • Средний. Длина шва от 30 см до 1 м. Швы свариваются от центра к краю.Для них отлично подойдет метод обратного шага. Суть его заключается в том, что весь шов делится на несколько участков, которые поочередно обрабатываются сваркой. Каждый из этих сегментов имеет длину от 10 до 30 см.
  • Длинные (более одного метра). Их приваривают так же, как и в средних швах, с той разницей, что количество мест будет больше.

Виды сварных соединений

Классификация сварных соединений проводится также по типу крепления.Существует четыре типа соединения:

  • встык;
  • Волна Т;
  • Притертые;
  • угловой.

Самая распространенная форма

В стыковой муфте учитывается толщина изделия. Это значительно экономит материал.

Захват встык считается самым популярным. Это связано с тем, что данный процесс сварки является самым быстрым и экономичным.

Сварка Т-образной формы Функции и рекомендации

Для данного вида склеивания Т-образная форма соединения металлических изделий.Как и при муфтовом соединении, особое внимание уделяется толщине металла в зависимости от того, какие швы односторонние, а какие двусторонние.

При использовании этого типа муфты соблюдайте следующие рекомендации:

  • При Т-образной сварке двух изделий разной толщины держите сварочную горелку под углом 60 градусов к изделию.
  • Сварку можно облегчить, если конструкцию поместить в лодку. Такое положение обрабатываемого изделия исключает подрезы, опущенные подрезы, которые для данного вида склеивания считаются наиболее распространенными дефектами.
  • Если один проход сварочной горелки не удался из-за того, что могут остаться дефектные детали, проварите их колебанием сварочных электродов.
  • Односторонняя сварка также может быть ограничена Т-образным соединением. Для этого используется сварочное оборудование Oineo Tronic Pulse, позволяющее варить РВ.

Сварка внахлестку

Принцип данного вида соединения - двухсторонние сварные изделия, толщина которых не превышает 1 см. Сварку применяют в тех случаях, когда необходимо предотвратить попадание влаги в зазор между стальными листы.В результате этой работы образуются два шва. Этот вид сварного соединения считается длительным и неэкономичным, так как для работы требуется больше материалов.

Держатель угловой

Данный вид сварки применяется для соединения металлических изделий перпендикулярно друг другу. В зависимости от толщины пластин угловая сварка характеризуется наличием или отсутствием скошенных кромок. При необходимости данный вид соединения производится от центра изделия.

Сварные формы

Классификация сварных соединений по форме наружной поверхности определяет три вида:

  • Кв.Эффективен при динамических и знакопеременных нагрузках, так как эти швы (как и вогнутые швы) не имеют концентрации напряжений, способной вызвать резкие перепады и разрушить сварную муфту.
  • Вогнутая. Вогнутость сварных швов считается допустимой, не превышающей 0,3 см. В противном случае вогнутость сварного шва является чрезмерной и считается дефектом. Уровень вогнутости измеряли там, где наблюдается наибольший прогиб.
  • Резьба выпуклая. В результате скопления большого количества мерзлого металла они считаются неэкономичными.Но в то же время сварное соединение с выпуклым швом более эффективно при статической нагрузке, чем соединение с плоским или вогнутым швом. Индекс гребня — это расстояние от поверхности первичного металла до точки наибольшего выступа. Учитываются стандартные выступы не более 0,2 см при нижней сварке и не более 0,3 см при сварке в других положениях.

Классификация сварных соединений по расположению в пространстве

По критерию расположения в пространстве различают четыре вида швов, каждый из которых имеет свои особенности и рекомендации по сварке:

  • Нижние швы.В техническом плане они считаются самыми простыми. Сварку нижних швов выполняют на ровной поверхности в положении снизу. Этот процесс отличается высокой эффективностью и качеством. Это связано с более комфортными условиями для сварщика. Расплавленный металл своим весом направляется в сварочную ванну в горизонтальном положении. Легко проследить за обвариванием нижних швов. Работа выполняется быстро.
  • Горизонтальные швы. Сварить посильнее. Проблема в том, что расплавленный металл под действием своего веса стекает к нижним кромкам.Это может вызвать рельефные порезы в области верхнего края.
  • Вертикальные швы. Они являются результатом соединения металлических изделий, расположенных в вертикальной плоскости.
  • Потолочные швы. Сварка считается самой сложной и ответственной. Отличается минимальным комфортом. В процессе сварки трудно разделить шлак и газы. В этом случае справится не каждый, нужен большой опыт, так как удержать шлак, падающий на забой во время работы, непросто.Важно соблюдать качество и прочность соединения.

Как маркируются сварные швы и соединения?

Классификация и маркировка сварных швов создается с помощью специальных значков, линий и выносок. Их размещают на сборочном чертеже и на самой конструкции. Классификация сварных соединений и стыков определяется, согласно нормативному документу, специальными линиями, которые могут быть сплошными или прерывистыми. Видимые сварные швы отмечены сплошной линией, штриховые линии невидимы.

Обозначение шва размещается на полке zLeaders (в случае, если шов находится на лицевой части). Или, наоборот, под полочкой, если шов расположить сзади. С помощью значков указывается классификация сварных швов, их несплошность, расположение участков сварки.

Рядом с основными значками есть дополнительные значки. В них содержится вспомогательная информация:

  • по снятию усиления сварного шва;
  • на обработку поверхности для плавного перехода к основному металлу и предотвращения провалов и неровностей;
  • о линии, по которой выполнен шов (независимо от того, закрытый он или нет).

Для идентичных конструкций и изделий одного ГОСТа предусмотрены стандартные обозначения и технические требования. Если в конструкции есть одинаковые швы, то лучше указать порядковые номера и разделить их на группы, которым также для удобства присвоить номера. Все сведения о количестве групп и колод должны быть указаны в нормативном документе.

Положение шва

Классификация сварных швов основана на положении шва. Это:

  • Односторонний. Создается в результате сварки металлических листов, толщина которых не превышает 0,4 см.
  • Двусторонний. Возникает при сварке металлических листов толщиной 0,8 см с обеих сторон. Для каждого стыка рекомендуется оставлять зазоры по 2 мм, обеспечивающие качество сцепления.

Возможные дефекты

Дефекты могут возникать при сварке из-за слишком высокого тока и напряжения в дуге. Это также может быть результатом неправильного обращения с электродами. Классификация дефектов сварных соединений по месту их расположения:

  • Внутренние. Для их выявления используется прием наблюдения: не разрушая конструкцию, разрушая ее полностью или частично.
  • Наружная. Они легко обнаруживаются при внешнем осмотре.

В связи с нарушением условий сварки, вызванным недостатком знаний, отсутствием подготовительных работ, проведением неправильных замеров, дефекты подразделяются на:

  • Непрощенные. Проявляется в локальном отсутствии срастания между соединяемыми элементами. Дефект приводит к увеличению концентрации напряжений и уменьшению поперечного сечения соединения. Конструкция с таким дефектом отличается пониженной прочностью и надежностью.Причиной выхода из строя может быть как недостаточная сила тока, так и скоростная сварка.
  • Подрез. Недостатком является локальное утонение основного металла. Эта проблема наблюдается вблизи границ сварных швов.
  • Курение. Дефект имеет вид углубления в сварном шве. Это происходит из-за утечки расплавленного металла из сварочной ванны. Выгорание — недопустимый дефект, его нужно срочно исправлять.
  • Неподготовленный кратер или углубление.Возникает из-за разрывов дуги при приближении к концу шва.
  • Приток. Дефект проявляется в проникновении металла шва в основной металл без их расплавления.

Причины дефектов могут быть самыми разными, но они в равной степени способны снижать прочность сцепления, эксплуатационную надежность, аккуратность, портить внешний вид изделия.

р >>.

Сварные швы: характеристики и свойства

Прочность соединения определяется несколькими факторами. Первым важным показателем является то, насколько сварены между собой две металлоконструкции. Второй фактор – правильный расходный материал. Третьим параметром, определяющим прочность соединения металлоконструкции, являются точные размеры сварных соединений.

Что такое катетер

Название происходит от того факта, что если рассматривать сварной шов в разрезе, то он будет выглядеть как равнобедренный треугольник благодаря отличным характеристикам.В этом случае катетом будет расстояние между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По сути, сварной шов будет катетом этого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Что такое катет то теперь понятно. Важно понимать, что прочность соединения будет сильно зависеть от величины углового соединения. Однако важно не запутаться. Тот факт, что стык отвечает за свою прочность, не означает, что чем он толще, тем прочнее будет стык. При этом следует понимать, что слишком большое количество свариваемых элементов ухудшит работоспособность соединения.Кроме того, перерасход электродов, газа, флюсов и добавок значительно удорожает такие работы.

Общая геометрия

По причинам, описанным выше, очень важно учитывать геометрию соединения. Основным параметром при соединении двух металлоконструкций является то, что сварной шов должен иметь большие параметры продольного сечения.

Например, при сварке двух кусков металла разной толщины размер шва должен определяться той частью, которая имеет меньшую толщину.Чаще всего размеры сварного соединения определяют и измеряют по заранее подготовленным шаблонам. Сегодня сварщики используют самый универсальный инструмент для измерения длины ног. Такие устройства называются «катетерными сварочными аппаратами».

Этот инструмент представляет собой две тонкие пластины, концы которых имеют форму углубления, предназначенного для определения различных параметров ноги. Специалист, в свою очередь, использует различные размеры шовных катетеров. Среди них обязательно тот, который будет в точности повторять геометрию сварного соединения.

Форма шва

После сварки получают только два типа шва.

Первый тип – это обычный сварной шов в виде валика с выпуклой поверхностью. Однако следует отметить, что такой тип шва, по мнению специалистов, не является оптимальным. Для этого заявления есть две причины. Во-первых, в пределах такого шва значительно возрастет давление на конструкцию, во-вторых, значительно возрастет расход материалов на создание такого шва.

Второй тип шва считается идеальным.Он похож на валик с вогнутой поверхностью, но добиться такого исполнения при сварке двух рисунков очень и очень сложно. Для получения такого типа шва важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость разряда электрода. Для выполнения обоих условий нужен специалист, имеющий большой опыт подобных работ. Стоит добавить, что данный вид сварочного шва не используется при сборке металлоконструкций.

Размеры уголка

Если говорить о размерах угла сварного шва, то, как было сказано выше, решающим фактором будет толщина свариваемых деталей.Например, если есть детали толщиной 4-5 мм, то размер ножки будет 4 мм. Если толщина увеличивается, катехии также увеличиваются.

Очень важным фактором, влияющим на вогнутость или выпуклость сварочного валика, является то, для чего использовался электрод. Это относится к химическому составу расходуемого материала. Предположим, если вы используете электрод, который после использования становится толстым и липким, результатом будет выпуклая поверхность стержня. Если металл жидкий и растекается при плавлении валка, поверхность будет вогнутой.

Скорость и режим сварки

Есть несколько моментов, которые необходимо учитывать, чтобы получить оптимальное сварное соединение и обеспечить хорошее соединение во время работы.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут сила тока, а также напряжение. Специалистам в данной области техники известно, что при увеличении тока и создании стабильного напряжения сварной шов будет более глубоким и менее толстым. Если во время работы поддерживать постоянный ток, но изменять напряжение, то результирующее соединение будет менее глубоким, но увеличится его толщина.Отсюда следует логичный вывод, что толщина сварного шва также будет варьироваться.
  • Второй фактор - скорость. Если этот параметр не будет превышен более чем на 50 м/ч, глубина сварки швов увеличится, а толщина уменьшится.
  • Если сделать наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина сварного шва стыка. Кроме того, снизятся характеристики металла, образующегося внутри зазора между заготовками.Это связано с тем, что при быстром движении нагрев ванны незначительный.

Как определить сварной шов

Надо сказать, что это не очень сложно. Основанием для такого утверждения является то, что в сечении этот шов представляет собой равнобедренный треугольник, а вычисление катета такой фигуры — достаточно простая операция. Для расчета можно использовать обычную тригонометрическую формулу: T = S cos 45º.

T — размер сварного шва, а S — ширина получающегося стежка или гипотенузы треугольника.

Для того, чтобы определить, где резать, важно знать толщину самого шва. Операция достаточно проста, и в этом случае cos 45º будет равен 0,7. Затем вы можете переопределить все доступные значения в формуле и получить значение ноги с высокой точностью. Расчет сварного соединения по этой формуле является одной из самых простых операций.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварных швов. Здесь важно понимать, что шов и сварное соединение — это разные вещи.

  • Сварные швы. Этот тип используется для соединения торцевых частей, т.е. торцов. Чаще всего на практике этот тип соединения используется для сборки трубопроводов, а также для производства конструкций из листового металла. Использование этого вида шва считается наиболее экономичным, а также самым дешевым в энергетическом отношении.
  • Также есть угловые швы. Фактически здесь необходимо различать три вида - угловой, Т-образный, притирочный. Режущие кромки материалов в этом случае могут быть односторонними или двусторонними.Это зависит от толщины металла. Угол резания составляет от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больший угол будет выбран, тем больше придется потратить на расходники, да и качество снизится.

Конфигурация сварного шва

Сварные швы также различаются по своей конфигурации. Бывают нескольких видов: прямолинейные продольные и криволинейные, кольцевые.

Если предстоит сварка продольных швов, очень важно тщательно подготовить поверхность металла, особенно если работы будут вестись при большой длине шва.При создании этого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой и чтобы все края кромок были зачищены. Также важно перед сваркой удалить с рабочей поверхности влагу, ржавчину, грязь и другие нежелательные элементы.

Если будет кольцевая сварка, то здесь очень важно настроить режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, важно уменьшить силу тока, чтобы получить качество сварного шва.

Можно добавить, что получаемые швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими.Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые работают в условиях динамической нагрузки. Причиной этого было то, что в этом типе шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ на сварные швы

ГОСТ 5264-80 - это документ, в котором указаны основные виды, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако следует помнить, что данный документ не распространяется на виды швов, используемых для соединения трубопровода.

Один из пунктов этого ГОСТ гласит, что при выполнении операций стыковой сварки и деталей разной толщины их можно соединять так же, как и детали одинаковой толщины, если их различие не превышает указанных параметров.

Кроме того, в этом документе описывается допустимое смещение свариваемых кромок друг относительно друга перед сваркой. Кроме того, задаются параметры числового сдвига, которые решаются при определенной толщине заготовки.

Имеется приложение к этому документу, в котором указаны все минимальные размеры сварных соединений. Следует добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может составлять не более 30% величины его катета.

р >>.90 000 Классификация сварных швов и соединений - Проблемы мужчин 2022 9000 1

Эффективность и качество работы зависит от наличия необходимых инструментов, материалов и навыков. Знание теории также оказывает существенное влияние на успех в любом деле, независимо от того, в каком направлении оно ведется. Сварочные работы считаются одними из самых распространенных.

Этот вид деятельности требует материалов, оборудования, опыта работы и теоретических знаний. Освоив необходимую информацию, человек имеет представление о том, что такое шов, какова классификация сварных швов и как выбрать оптимальный вариант соединения различных металлических изделий.

Что такое сварной шов?

В процессе сварки задействованы три металлических участка: два куска железа удерживаются между собой третьим электродом. При соприкосновении металлических деталей друг с другом происходит термический процесс, создающий шов. Таким образом, шов является частью структуры металла, образовавшейся в результате воздействия расплавленного и затвердевшего железа.

Все металлы можно сваривать. Они имеют свои конструктивные особенности, в соответствии с которыми подбирается определенный тип крепления.Классификация сварных швов проводится в зависимости от вида спайки, материала и других параметров. Каждое соединение имеет свои инструкции и свой порядок выполнения.

Размеры

Существует классификация сварных швов по длине. В зависимости от размера сварные швы бывают:

  • Короткий Размер не превышает 30 см, такой шов появляется в результате сварки, выполняемой в одном направлении с самого начала и до конца.
  • Средняя Длина шва - от 30 см до 1 метра.Эти швы свариваются от центра к краю. Для них отлично подойдет режим обратного шага. Суть его заключается в том, что весь шов делится на несколько участков, которые поочередно обрабатываются сваркой. Каждый из этих сегментов имеет длину от 10 до 30 см.
  • Длинный (более одного метра). Свариваются они так же, как и средние швы, с той лишь разницей, что количество секций будет больше.

Типы сварных соединений

Классификация сварных швов проводится также по типу крепления.Существует четыре типа отношений:

  • коленный шарнир
  • тавровое;
  • одинаковые;
  • угловой.

Самый популярный тип

При соединении встык учитывается толщина изделия. Это значительно экономит материал.

Прикладник считается самым популярным. Это потому, что этот процесс сварки является самым быстрым и экономичным.

Марка сварки.Особенности и рекомендации

Для данного вида муфты характерна форма Т-образного соединения металлических изделий.Как и в случае стыкового соединения, особое внимание уделяется толщине металла, в зависимости от того, какие швы односторонние, а какие двусторонние двусторонний.

При использовании данного типа муфты необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  • При выполнении тавровой сварки при соединении двух изделий разной толщины необходимо, чтобы сварочная обойма была толще по отношению к изделию под углом 60 градусов.
  • Сварку можно облегчить, организовав конструкцию «в лодочку». Такое положение обрабатываемого изделия исключает подрезы, отсутствие недоваренных участков, которые для данного вида кладки считаются наиболее распространенными дефектами.
  • Если один проход сварочной горелки не удался из-за того, что могут остаться поврежденные участки, проварите их вибрацией сварочных электродов.
  • Тройник может быть ограничен сваркой с одной стороны. Для этого используйте сварочный аппарат Oineo Tronic Pulse, который позволяет варить RW.

Сварка внахлестку

Принцип данного вида соединения заключается в двухсторонней сварке изделий, толщина которых не превышает 1 см. Эта сварка применяется в тех случаях, когда необходимо предотвратить попадание влаги в зазор между стальными листами. В результате этой работы образуются два шва. Этот вид сварного соединения считается долговечным и неэкономичным, так как для работы требуется больше материалов.

Угловой кронштейн

Этот вид сварки применяется для соединения металлических изделий перпендикулярно друг другу.В зависимости от толщины листового металла угловая сварка характеризуется наличием или отсутствием скошенных кромок. При необходимости данный вид подключения производится изнутри изделия.

Сварные формы

Классификация сварных швов по форме наружной поверхности определяет три типа:

  • Квартира. Эффективен при динамических и переменных нагрузках, так как в этих швах (а также вогнутых швах) отсутствует концентрация напряжений, которая может вызвать резкие провалы и повредить сварочную горелку.
  • Подбарабанье. Вогнутость шва, не превышающая 0,3 см, считается допустимой, в противном случае вогнутость шва считается чрезмерной и считается дефектом. Измеряют уровень вогнутости в области, где отклонение наибольшее.
  • Выпуклые швы. Они возникают в результате скопления большого количества смерзшегося металла и считаются неэкономичными. В то же время сварное соединение, дающее выпуклый шов, более эффективно при статической нагрузке, чем соединение с плоским или вогнутым сварным швом.Индекс выпуклости – это расстояние от поверхности первичного металла до точки его наибольшего выступа. Стандартными считаются выступы, не превышающие 0,2 см для нижнего шва и не более 0,3 см для сварки, выполненной в других положениях.

Классификация сварных швов по положению в пространстве

По критерию пространственного размещения различают четыре вида швов, каждый из которых имеет свои особенности и рекомендации по сварке:

  • Нижние швы.В техническом плане они считаются самыми простыми. Сварку нижних швов производят на ровной поверхности в нижнем положении. Этот процесс отличается высокой эффективностью и качеством. Это связано с более комфортными условиями для сварщика. Расплавленный металл своим весом направляется в сварочную ванну в горизонтальном положении. Легко отслеживать приготовление нижней затирки. Работа выполняется быстро.
  • Горизонтальные швы. Готовьте немного сильнее. Проблема в том, что расплавленный металл затекает в нижние грани под действием своего веса.Это может вызвать подрезы в области верхнего края.
  • Вертикальные швы. Они являются результатом соединения металлических изделий, расположенных в вертикальной плоскости.
  • Потолочные швы. Эта сварка считается самой сложной и ответственной. Отличается минимальным комфортом. В процессе сварки сложнее образовывать шлак и газы. С этим делом справится не каждый, нужен большой опыт, так как удержать падающий на забой шлак во время работы непросто.Важно соблюдать качество и прочность соединения.

Как определяются сварные швы и соединения?

Сварные швы классифицируются и маркируются с помощью специальных значков, линий и выносок. Их размещают на сборочном чертеже и на самом проекте. Классификацию сварных соединений и швов указывают, согласно нормативному документу, с помощью специальных линий, которые могут быть сплошными или прерывистыми. Сплошная линия означает видимые сварные швы, пунктирные линии - невидимые.

Обозначения швов размещаются на полке выноски (если шов находится на лицевой части). Или, наоборот, под полку, если шов расположить с изнаночной стороны. С помощью значков указывается классификация сварных швов, их несплошностей, расположение участков для сварки.

Рядом с основными значками есть дополнительные значки. Они содержат вспомогательную информацию:

  • для снятия усиления сварного шва;
  • при обработке поверхности для плавного перехода к основному металлу и предотвращения наплывов и неровностей;
  • о линии, по которой выполнен шов (закрытый ли он).

Условные обозначения и технические требования приведены для идентичных конструкций и изделий одного стандарта ГОСТ. При наличии в конструкции одинаковых швов лучше присвоить им порядковые номера и разделить на группы, которым также присваиваются номера. Все сведения о количестве групп и швов должны быть указаны в нормативном документе.

Положение шва

Классификация сварных швов основана на положении сварного шва. Они:

  • Односторонний.Они образуются в результате сварки листов, толщина которых не превышает 0,4 см.
  • Двусторонний. Они возникают в случае двусторонней сварки листов толщиной 0,8 см. Для каждого случая соединения рекомендуется оставлять зазоры по 2 мм для обеспечения качества склеивания.

Возможные недостатки

Ошибки при сварке могут возникать из-за слишком высокой силы тока и напряжения в дуге. Это также может быть результатом неправильного обращения с электродами. Классификация дефектов сварки по месту их расположения:

  • Внутренний.Для их выявления применяют метод, заключающийся в контроле: не разрушая конструкцию, разрушая полностью или частично.
  • Снаружи Легко обнаруживается при внешнем осмотре.

В связи с нарушением режима сварки, вызванным отсутствием необходимого опыта, недостаточной подготовительной работой, неправильными измерениями, дефекты подразделяются на:

  • Неполный. Проявляется в локальном несращении между соединяемыми элементами.Дефект приводит к увеличению концентрации напряжений и уменьшению сечения шва. Конструкция с таким дефектом отличается пониженной прочностью и надежностью. Причиной отсутствия провара может быть недостаточная сила тока или сварка в скоростном режиме.
  • Подрез. Недостатком является локальное уменьшение толщины основного металла. Эта проблема наблюдается вблизи краев сварных швов.
  • Пригар Дефект имеет вид полости в сварном шве. Это связано с утечкой расплавленного металла из сварочной ванны.Выгорание — недопустимый дефект, его нужно срочно исправлять.
  • Неуправляемый кратер или полость. Возникает из-за обрыва дуги при подходе к концу шва.
  • Наплыв Дефект проявляется в виде натекания металла шва на основной металл без их расплавления.

Причины дефектов могут быть самыми разными, но в равной степени способны снижать прочность сцепления, эксплуатационную надежность, аккуратность, портить внешний вид изделия.

.

Смотрите также