Стыковое соединение обеспечивает наиболее высокие механические свойства сварной конструкции, поэтому широко используется для ответственных конструкций. Однако, оно требует достаточно точной подготовки деталей и сборки.

ТОРЦЕВОЕ (С) соединение сваривается по торцам соединяемых деталей, боковые поверхности которых примыкают друг к другу.

Такие соединения используют, как правило, при сварке тонких деталей во избежание прожога.

ВНАХЛЁСТОЧНОМ (Н) сварном  соединении поверхности свариваемых элементов располагаются параллельно так, чтобы они были смещены и частично перекрывали друг друга.

Нахлёсточные соединения менее чувствительные к погрешностям при сборке, но хуже чем стыковые работают при нагрузках, особенно знакопеременных.

ТАВРОВОЕ (Т) сварное соединение получается, когда торец одной детали под прямым или любым другим углом соединяется с поверхностью другой.

Тавровые Соединения обеспечивают высокую жёсткость конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.

УГЛОВЫМ (У) называют соединение, в котором поверхности свариваемых деталей располагаются под прямым, тупым или острым углом и свариваются по торцам.

Все сварные соединения могут быть выполнены:

— односторонние (SS), когда источник нагрева перемещается с одной стороны соединения;

— двухсторонние (BS) ,когда источник нагрева перемещается с двух сторон соединения.

В таком сварном соединении корень стыкового шва находится внутри сечения.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений приведены в таблице:

При сварке плавлением для обеспечения необходимой глубины проплавления выполняют разделку кромок. Форма разделки кромок , а также размеры параметров разделки (угол раскрытия кромок, величина зазора, притупление и др.) зависит от материала, толщины, способа сварки.

Стандарты сварных соединений и условные обозначения нестандартных швов приведены в таблице:

ГОСТ	Наименование
5264-80	Ручная дуговая сварка. Соединения сварные.
8713-79	Сварка под флюсом. Соединения сварные.
11533-75	Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами.
11534-75	Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами.
14771-76	Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные.
14806-80	Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные.
15164-78	Электрошлаковая сварка. Соединения сварные.
15878-79	Контактная сварка. Соединения сварные.
23792-79	Соединения контактные электрические сварные.

ТЕСТ Виды сварных швов | Тест на тему:

бюджетное образовательное учреждение Омской области

начального профессионального образования

«Профессиональное училище № 65».

ТЕСТ

Виды сварных швов

МДК 02.01. Оборудование, техника и технология электросварки  

ПМ.02.  Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

 по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Составил: Баранов Владимир Ильич                                                                                                             мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2013

Виды сварных швов.

Тест.

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

1. Сварным швом называется:

а)        участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла;

б)        участок сварного соединения, образовавшийся в результате пластической деформации присадочного металла;

в)        участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного клея.

2. Стыковым швом называется:

а)        сварной шов таврового соединения;

б)        сварной шов стыкового соединения;

в)        сварной шов торцевого соединения.

3. Угловым швом называется:

а)        сварной шов стыкового соединения;

б)        сварной шов таврового соединения;

в)        сварной шов углового, таврового, нахлесточного соединений.

4. Непрерывным швом называется:

а)        сварной шов с равномерными промежутками по длине;

б)        сварной шов без промежутков по длине;

в)        сварной шов с неравномерными промежутками по длине

5.  Прерывистым швом называется:

а)        сварной шов с равномерными промежутками по дайне,

б)        сварной шов с промежутками по длине;

      в) сварной шов без промежутков по длине.

6. Какой шов называется шахматным прерывистым швом?

а)        Односторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне расположены против сваренных участков шва с другой стороны.

б)        Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.

в)        Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне стенки расположены против сваренных участков шва с другой стороны.

7. Что называется валиком?

а)        Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход.

б)        Металл сварного шва, наплавленный за один проход.

в)        Металл сварного шва, переплавленный за два прохода.

8. Какой шов называется многослойным?

а)        Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в один слой.

б)        Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в два слоя.

в)        Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в три слоя.

9. Что называется корнем шва?

а)        Часть сварного шва, расположенная на его лицевой поверхности.

б)        Часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности.

в)        Часть сварного шва, расположенная в последнем выполненном слое.

10. Что называется прихваткой?

а)        Короткий сварной шов для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.

б)        Короткий сварной шов, выполненный в процессе сварки деталей.

в)        Сварной шов большой протяженности для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.

Эталон ответа:

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично»  9-10 правильных ответов или 90-100% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо»   7-8 правильных ответов или 70-89% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно»  5-6 правильных ответов или 50-69% из 10 предложенных вопросов;

Оценка неудовлетворительно»   0-4 правильных ответов или 0-49% из 10 предложенных вопросов.

Список использованной литературы

1. Галушкина В.Н. Технология производства сварных конструкций: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2012;
2. Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010;
3. Маслов В.И. Сварочные работы6 Учеб. для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2009;
4. Овчинников В.В. Оборудование, техника и технология сварки и резки металлов: учебник – М.: КНОРУС, 2010;
5. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. пособие для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2006;
6. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия», 2010.

Сварные соединения и швы презентация, доклад

Приложение 4. 2.6 МДК 02.01. Техника и технология ручной дуговой сварки (наплавки, резки) покрытыми электродами Сварные соединения и швы

ПК 2.1. Выполнять ручную дуговую сварку различных деталей из углеродистых и конструкционных сталей во всех пространственных положениях сварного шва.

Осваиваемые компетенции

Цель: В результате обучения по данной теме обучающиеся получат знания о сварных соединениях и швах. Место проведения: кабинет теоретических основ сварки и резки металлов Форма урока : лекция

Сварные соединения

собственного сварного шва, представляющего собой литой сплав основного и присадочного металлов; околошовной зоны, представляющей собой основной металл свариваемых деталей; основного металла свариваемых между собой деталей

Сварное соединение состоит из:

Сварное соединение — неразъемное соединение, выполненное сваркой.

Различают несколько типов сварных соединений

Стыковое соединение.

Стыковое соединение — сварное соединение двух плоских или трубных элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями.

Нахлесточное соединение

Нахлесточное соединение — сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.

Угловое соединение

Угловое соединение — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу и сваренных в месте примыкания их краев.

Тавровое соединение

Тавровое соединение — сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом к основной поверхности другого элемента.

Торцевое соединение

Торцевое соединение — сварное соединение, в котором основные поверхности элементов примыкают друг к другу без перекрытия торцов.

Контрольные вопросы

а) неразъемное соединение, выполненное сваркой;
б) разъемное соединение, выполненное сваркой;
в) неразъемное соединение, выполненное пайкой.

1. Сварным соединением называется:

а) сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу различными поверхностями;
б) сварное соединение двух плоских или трубных элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями;
в) сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу основной и торцевой поверхностями

2. Стыковым соединением называется:

а) сварное соединение, в котором основные поверхности элементов примыкают друг к другу без перекрытия торцов;
б) сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга;
в) сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу в месте примыкания их краев.

3. Угловым соединением называется:

а) сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга;
б) сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены под углом друг к другу;
в) сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и не перекрывают друг друга.

4. Нахлесточным соединением называется :

а) сварное соединение, в котором торцы двух элементов примыкают под углом;
б) сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу в месте примыкания их краев;
в) сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом к основной поверхности другого элемента.

5. Тавровым соединением называется:

Сварные швы

Виды сварных швов.

Сварной шов (шов) — участок сварного соединения, образующийся в результате кристаллизации расплавленного металла.

Стыковой шов.

Стыковой шов — сварной шов стыкового соединения.

Угловой шов — сварной шов углового, нахлесточного и таврового соединения.

Угловой шов.

Геометрические параметры сварных швов

В соответствии с ГОСТ 2601 — 84 основные параметры формы стыкового шва: е — ширина шва, q — выпуклость шва, т — вогнутость шва, h — глубина проплавления (провара), для угловых швов — величина катета К

Стыковой шов характеризуется:

шириной шва (е), высотой усиления (g), глубиной провара (h).

катетами (К1 К2) и высотой шва(d).

Угловой шов характеризуется:

Виды сварных швов

Различают односторонние и двусторонние сварные швы.

Односторонний шов — сварной шов, выполняемый с одной стороны.

Двусторонний шов.

Двусторонний шов — сварной шов, выполняемый с двух сторон.

По протяженности различают:

Непрерывный шов — сварной шов без промежутков по длине.

Прерывистый шов — сварной шов с промежутками по длине.

Прерывистые швы могут быть цепными и шахматными.

Цепной прерывистый шов

Цепной прерывистый шов (цепной шов) — двусторонний прерывистый шов, у которого сваренные и несваренные участки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.

Шахматный прерывистый шов

Шахматный прерывистый шов (шахматный шов) — двусторонний прерывистый шов, у которого несваренные участки на одной стороне стенки расположенных против сваренных участков шва с другой ее стороны.

Валик.

Валик — металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход.
Проходом при сварке называется однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварке и (или) наплавке.

Слои сварного шва

Слой сварного шва — часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, расположенных на одном уровне поперечного сечения шва.

Многослойный шов

Многослойный шов — сварной шов, поперечное сечение которого заварено как минимум в два слоя.

По числу слоев сварные швы могут быть однослойными и многослойными

Корень шва

Корень шва — часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности.

Основной шов

Основной шов — большая часть двустороннего шва.

Подварочныи шов

Подварочный шов — меньшая часть двустороннего шва, выполняемая предварительно для предотвращения прожогов при последующей сварке или накладываемая в последнюю очередь в корень шва.

Прихватка

Прихватка — короткий сварной шов для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей(как правило, до 25 мм).

Монтажный шов

Монтажный шов — сварной шов, выполняемый при монтаже конструкции.

Контрольные вопросы

а) участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла;
б) участок сварного соединения, образовавшийся в результате пластической деформации присадочного металла;
в) участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного клея.

1. Сварным швом называется:

а) сварной шов таврового соединения;
б) сварной шов стыкового соединения;
в) сварной шов торцевого соединения.

2. Стыковым швом называется:

а) сварной шов стыкового соединения;
б) сварной шов таврового соединения;
в) сварной шов углового, таврового, нахлесточного соединений.

3. Угловым швом называется:

а) сварной шов с равномерными промежутками по длине;
б) сварной шов без промежутков по длине;
в) сварной шов с неравномерными промежутками по длине.

4. Непрерывным швом называется:

а) сварной шов с равномерными промежутками по длине;
б) сварной шов с промежутками по длине;
в) сварной шов без промежутков по длине.

5. Прерывистым швом называется:

а) Односторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне расположены против сваренных участков шва с другой стороны.
б) Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.
в) Двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне стенки расположены против сваренных участков шва с другой стороны.

6. Какой шов называется шахматным прерывистым швом?

а) Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход.
б) Металл сварного шва, наплавленный за один проход.
в) Металл сварного шва, переплавленный за два прохода.

7. Что называется валиком?

а) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в один слой.
б) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в два слоя.
в) Сварной шов, поперечное сечение которого заварено в три слоя.

8. Какой шов называется многослойным?

а) Часть сварного шва, расположенная на его лицевой поверхности.
б) Часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности.
в) Часть сварного шва, расположенная в последнем выполненном слое.

9. Что называется корнем шва?

а) Короткий сварной шов для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.
б) Короткий сварной шов, выполненный в процессе сварки деталей.
в) Сварной шов большой протяженности для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей.

10. Что называется прихваткой?

Скачать презентацию

Соединение сваркой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «Инженерная графика»

Учебно-методическое пособие

по дисциплине «Инженерная графика»

для студентов специальностей

«Промышленное гражданское строительство» и

«Водоснабжение и водоотведение»

2008

Введение

В данном методическом указании даны сведения о сварке, положения ГОСТ 2.312-72 ЕСКД применительно к машиностроительным и строительным чертежам, а также исходные данные, последовательность и образец выполнения задания на тему «Соединения сваркой» и контрольные вопросы по данной теме.

Целью данного методического указания является ознакомление и изучение студентов с правилами оформления на чертежах изображений швов сварных соединений сборочной единицы из металла в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД и СПДС.

1 Основные термины и определения.

Сварные соединения являются наиболее распространенным видом неразъемных соединений и занимает одно из ведущих мест в современной технологии. Сварка более экономична, чем клепка.

Соединение деталей сваркой называется сварным соединением.

Сварка – это технологический процесс образования неразъемного соединения деталей в результате молекулярного проникновения металлов свариваемого изделия и плавящегося электрода, находящихся в жидком или высокопластичном состоянии с последующей совместной кристаллизацией металлов при остывании. Затвердевший металл образует сварной шов.

Сваркой соединяются все марки сталей, чугуна, меди, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов и термопластические пластмассы (винипласт, капрон, полиэтилен, полистирол, плексиглас и др. ).

Сварной шов – часть сварного соединения, образовавшаяся в результате процесса сварки. Сварные швы, выполненные в заводских условиях, называют заводскими, а выполненные непосредственно на строительной площадке перед установкой конструкции в проектное положение – монтажными.

2 Виды сварки

В зависимости от характера применяемых источников тепла и способа соединения деталей сварку подразделяют на несколько видов (таблица 1). Источником тепла может быть электродуга, газовая горелка, ток высокой частоты, взрыв, трение деталей между собой, луч света т.д.

Таблица 1 — Виды сварки

При газовой сварке используют теплоту пламени, полученную от сгорания газа (ацетилена, водорода и др. ) в струе кислорода. В процессе сварки добавляют присадочный материал в виде металлического прутка, который под действием температуры плавится и заполняет зазор в стыке соединяемых деталей. Наплавленный металл затвердевает и образует шов сварного соединения.

При электрической сварке для местного расплавления свариваемых деталей используют тепловую энергию электрической дуги.

Эта дуга возникает между свариваемыми деталями и стальным или угольным электродом. Стальные электроды во время сварки плавятся и образуют шов сварного соединения, угольные – служат только в качестве электрода.

При контактной сварке используют теплоту преобразованного электрического тока. Разогретые места свариваемых деталей сжимают между собой механической внешней силой.

Условные обозначения способов сварки:

Автоматическая (А) под флюсом без применения подкладок, подушек и подварочного шва: Аф — на флюсовой подушке; Ам – на меднофлюсовой подушке; Ас – на стальной подкладке; Апш – с предварительным наложением подварочного шва; Апк- с предварительной подваркой корня шва; Ар- с ручной подваркой с одной стороны; Ан-з- в защитных газах неплавящимся электродом, однофазная; Ан-Зтф – то же, трехфазная; А-З – плавящимся электродом в защитных газах; Ан-З/А-З – первый проход неплавящимся электродом в защитных газах, последующие – плавящимся электродом в защитных газах.

Полуавтоматическая (П)под флюсом без применения подкладок, подушек и подварочного шва: Пс — на стальной подкладке; Пр – с ручной подваркой; П-З – в защитных газах плавящимся электродом; Пф – под флюсом; Ппш – с предваритеьным наложением подварочного шва; Ппк – с предварительной подваркой корня шва.

Ручная (Р) электродуговая: Рн-З – неплавящимся электродом в защитных газах; Рн-З/П-З – первый проход неплавящимся электродом в защитных газах; последующая – полуавтоматическая; плавящимся электродом в защитных газах.

Сварные соединения — виды и применение

Обзор основных видов сварных соединений

В зависимости от конструктивного расположения свариваемых деталей мы выделяем несколько типов сварных соединений. Если не считать конструктивной точки зрения, они различаются по прочности.

Это наиболее распространенный состав, который используется практически во всех судовых конструкциях и трубопроводах.

При толщине свариваемых деталей S = 1 — 4 мм кромки обрезаются под прямым углом к поверхности и сближаются на расстояние b = 0,5 — 1,5 мм. Такой сварной шов называют стыковым без снятия фаски с краев. При толщине свариваемых деталей до 2 мм сварка выполняется в одностороннем порядке. При толщине от 2 до 4 мм сварка выполняется с другой стороны шва.

При толщине свариваемых деталей S = 4 — 26 мм, а также в случаях, когда сварка невозможна, прибегают к стыковому соединению с односторонним снятием фаски на кромках. Угол снятия фаски a = 60 °, зазор b = 2-4 мм и притупление кромок называется швом V-образным сварным швом.

В зависимости от толщины деталей сварка выполняется с одной стороны без сварки или со сваркой.

При толщине свариваемых деталей 12 мм и достаточном доступе с обратной стороны выполняется Х-образная фаска кромок. Такой стык называется стыком с двусторонним снятием фаски. Угол скоса a = 60 °, зазор 6 = 4-5 мм и притупление c = 2 мм.

Кромки с прямым скосом имеют тот недостаток, что сварка их верхней части несколько затруднена, а внешняя поверхность сварного шва слишком толстая.  Для устранения этого недостатка, особенно при ответственных сварных швах, используется U-образная кромочная фаска, также называемая стыковым соединением с чашеобразной кромочной фаской.

Это может быть одностороннее и двустороннее, а одностороннее может быть без сварки или со сваркой. Угол j = 8 ~ 12 °, зазор 6 = 0-3 мм, затупление L — i, o-, i, o мм, радиус кривизны r = 4 ~ 5 мм.

• При снятии фаски под сварку двух деталей неравной толщины мы различаем два случая.

1. В случае V-образной и Х-образной фаски детали укладываются в одну плоскость и сначала привариваются к верхней стороне. Затем детали переворачиваются, приваривается V-образная фаска и приваривается Х-образная фаска. с обратной стороны.
2. Когда S> 1,5 S на V-образном и X-образном скосе, то на V-образном скосе более толстая соединяемая часть постепенно утончается с наклоном 1: 5 до тех пор, пока толщина стыка не станет равной. равняется более тонкой части. При использовании X-образной фаски кромки двух соединяемых деталей скошены как обычно, но она собрана! симметрично их притуплением

Угловые сварные швы

Шов внахлест — используется для сварки деталей толщиной от 10 до 12 см. Размер внахлест в 3-5 раз больше толщины. Такой стык годен только тогда, когда есть возможность сваривать с обеих сторон, потому что в случае односторонней сварки не исключено попадание влаги между поверхностями внахлест и металл ржавеет. Соединение внахлест упрощает сборку, но значительно увеличивает стоимость сварки.

В зависимости от толщины свариваемых деталей кромки тройника подготавливаются к сварке без снятия фаски, с односторонним или двусторонним снятием фаски. Угол скоса, зазор и притупление кромок такие же, как у стыкового соединения. Одностороннее снятие фаски на тавровом соединении производится, когда конструкция изделия допускает сварку с двух сторон.

Щелевые сварные соединения

Это соединение применяется, когда длина нормального шва внахлест не может обеспечить требуемую прочность соединения. Различают закрытые открытые щелевые сварные соединения.

В связи с этим свариваемые детали кладут под углом друг к другу.  В зависимости от толщины свариваемых деталей и технических требований к сварному шву угловой стык может быть без скоса с односторонним скосом, с двухсторонним скосом.

Применяется очень редко и только тогда, когда по каким-либо причинам не может быть заменен стыковым соединением или соединением внахлест. Различаем соединение с одной (рис. 143 а) и двумя дополнительными пластинами (рис. 143 б).

Электронитовое соединение

Применяется для получения прочных, менее плотных сварных швов. Он выполняется с предварительным отверстием в верхнем листе металла или без него. Предварительные отверстия имеют диаметр в 2–2,5 раза больше толщины листового металла. Отверстия наслоены таким образом, чтобы плавить и поверхность нижнего металлического листа.

Пространственные позиции

Сварные швы также можно классифицировать в зависимости от их положения в пространстве. Различают нижний, горизонтальный, вертикальный и потолочный швы.  Проще всего выполнить нижний шов, а сложнее всего — потолок.

По длине сварные швы делятся на сплошные и прерывистые. Узкие швы накладываются, когда не требуется плотный шов. Различают два типа рваных швов — цепной и шахматный. Расстояние между одноименными точками двух соседних слоев называется шагом и обозначается t. Расстояние между двумя слоями обозначено s / _n , а длина слоистого металла равна / _x . Соотношение — показатель непрерывности шва. Прерывистые швы позволяют сэкономить электроды, электроэнергию и время. Их применяют, когда к этим сварным соединениям не предъявляются особые требования к прочности.

Виды сварных швов

В некоторых случаях выполняются так называемые комбинированные стежки, в которых один стежок непрерывный, а другой — разорванный *

Сварные швы по конструктивному расположению. Они делятся на лицевые и угловые. Остальные швы угловые. Размер углового шва определяется ножками.

Сварные швы по степени утолщения. В зависимости от утолщения шва различают нормальные, усиленные и ослабленные сварные соединения.  Утолщение a зависит в основном от типа электрода. Электроды с тонким покрытием обеспечивают более выпуклую поверхность швов. При сварке электродами с толстым покрытием и большей тонкостью получаются нормальные швы. Лицевые швы практически не делаются ослабленными.

Калькулятор сварки – прочность сварных соединений

Калькулятор сварки поможет вам определить прочность сварных соединений . Сварка была одним из наиболее часто используемых процессов соединения и изготовления , когда сложно использовать методы литья, ковки или болтового соединения или надежно соединить куски материала вместе. Наш калькулятор диаметра болта и калькулятор крутящего момента болта дает больше информации о болтовых соединениях.

Помимо сварки, можно также использовать болты, клепки, крепления, пайку и многое другое, в зависимости от требований. Соединения выбираются на основе механическая или тепловая нагрузка объект должен воспринимать в условиях эксплуатации.

Этот калькулятор охватывает расчет прочности сварного шва для различных типов сварных соединений. Читайте дальше, чтобы понять, что такое угловой шов или стыковое соединение, а также расчеты их прочности.

Типы сварных соединений

Сварка — это процесс соединения двух частей материалов с использованием тепла и присадочного материала. Использование присадочного материала не используется в некоторых типах сварочных процессов. Некоторые виды сварки:

• Дуговая сварка
• Кузнечная сварка
• Сварка в среде инертного газа
• Сварка трением с перемешиванием
• Электронно-лучевая сварка
• Лазерная сварка
• Точечная/шовная сварка

Наиболее распространенной чертой всех вышеперечисленных типов является использование тепла для постоянного плавления материалов. Источник энергии тепла часто является важным фактором при классификации современных сварочных процессов. Эти куски материалов соединяются в различных схемах. 5 основных сварных соединений в зависимости от конфигурации:

• Соединение внахлестку;
• Стыковое соединение;
• Тройник;
• Угловое соединение; и
• Краевое соединение.

Основные сварные соединения используются для сборки каркасов и несущих конструкций. На основе выравнивания деталей соединение может быть угловым, стыковым или пробочным. Когда части выровнены перпендикулярно, соединение известно как угловой шов , тогда как, когда детали укладываются встык, выполняется стыковой шов , чтобы соединить их вместе. Этот калькулятор охватывает соединения внахлестку и встык.

Расчет прочности сварного шва

Соединения внахлестку могут быть одинарными поперечными, т. е. по одной линии сварки, двойными поперечными, параллельными или комбинацией этих сварных швов. Точно так же стыковые соединения бывают односторонними или двусторонними . Прочность сварного соединения зависит либо от напряжение растяжения или сдвига или их комбинация. Направление сварных швов определяет расчетное напряжение (дополнительную информацию см. в калькуляторе напряжения), действующее на них. Сначала рассмотрим сварку внахлестку. Соединение внахлест — это соединение деталей после их наложения внахлест, сварка по краю.

Угловой шов: Одиночный поперечный угловой шов учитывает максимально допустимое растягивающее напряжение материала. На рисунке ниже показаны различные части углового сварного шва. Возьмем два отрезка длины l соединены одним угловым швом, прочность сварного соединения P определяется по формуле:

Прочность = Площадь горловины × Максимальное напряжение растяжения \ scriptsize \ mathrm{Прочность} = \mathrm{Площадь горловины} \ раз \mathrm{Максимальное~напряжение~на растяжение} Прочность=Площадь шва×Максимальное напряжение на растяжение

Площадь шва, A , является произведением толщины шва т и длина сварного шва l . Толщина горловины t является функцией размера углового шва, который равен толщине листа. Таким образом, формула прочности сварного шва для одиночного углового шва: — максимально допустимое напряжение, а s — размер углового сварного шва. Точно так же прочность сварного шва для двойного углового сварного шва составляет:0007

Когда линия сварки параллельна направлению нагрузки, соединение рассчитывается на основе максимально допустимого напряжения сдвига , τ . Прочность двойного параллельного сварного шва:

P=2×0,707sτlP = 2 \times 0,707 с \tau lP=2×0,707sτl

Используя комбинацию поперечных и параллельных швов, можно оценить прочность U-образное соединение. Таким образом, имеется два параллельных сварных шва, имеющих длину l2l_2l2​ и поперечный шов, l1l_1l1​. Прочность соединения равна сумме прочности трех соединений.

P=0,707sσtl+2×0,707sτlP = 0,707 с \sigma_\mathrm{t} l + 2 \times 0,707 с \tau lP=0,707sσt​l+2×0,707sτl

Здесь общая длина сварной шов подгоняют под шов, прибавляя к нему 12,5 мм. Таким образом, общая длина соединения составляет

L=l1+l2+12,5L = l_1 + l_2 + 12,5L=l1​+l2​+12,5

Сварка встык:
соединиться в куски в сквозном выравнивании . Эти соединения рассчитаны на растяжение или сжатие загружает. Стыковое соединение могло быть либо сплошным проваром с одной стороны , т. е. равной толщине пластин, либо двусторонним с толщиной шва t1t_1t1​ и t2t_2t2​ с каждой стороны. Формула прочности сварного шва для одиночного стыкового соединения:

P=tlσtP = t l \sigma_\mathrm{t}P=tlσt​

, где l — длина сварного шва. Аналогично, прочность двойного стыкового соединения составляет:0007

Сварочный калькулятор использует приведенный выше набор формул прочности сварных швов для определения их прочности.

Как рассчитать прочность сварного шва?

Для расчета прочности сварного шва:

1. Выберите тип соединения из списка типов сварных швов , например, поперечный шов (двойной) или двойной угловой шов.
2. Введите длину сварного шва , l .
3. Заполните размер сварного шва , s .
4. Вставьте максимально допустимое растягивающее напряжение σt\sigma_\mathrm{t}σt​.
5. Сварочный калькулятор вернет прочность сварного шва , P соединения.

Пример использования сварочного калькулятора.

Оценить прочность одинарного поперечного углового сварного соединения, состоящего из двух пластин толщиной 5 мм и длиной 100 мм . Примите растягивающее напряжение как 70 МПа .

1. Выберите тип соединения из списка шов типа как поперечный шов (одиночный).
2. Введите длину сварного шва , l = 100 мм .
3. Введите размер сварного шва , s = 5 мм .
4. Введите максимально допустимое растягивающее напряжение σt=70\sigma_\mathrm{t} = 70σt​=70 МПа.
5. Используя формулу расчета размера углового сварного шва:

P=0,707×5×100×70=24,745 кН\размер сценария \начать{выравнивать*} \qquad P &= 0,707 \х 5 \х 100 \х 70 \\ &= 24,745~\mathrm{кН} \end{align*}P​=0,707×5×100×70=24,745 кН​

Часто задаваемые вопросы

Что такое стыковое соединение?

Когда два куска материала выровнены встык и соединены друг с другом, это называется стыковым соединением.

Что такое угловой шов?

Угловой сварной шов определяется как соединение, когда две детали выровнены перпендикулярно и сварены вместе.

Как рассчитать длину шва для сварки внахлестку?

Для оценки прочности сварного шва:

1. Умножьте на размер сварного шва и его прочность.
2. Разделите максимально допустимое растягивающее напряжение на вышеуказанное произведение.
3. Умножьте полученное значение на 0,707, чтобы получить длину сварного шва.

Как отличить сварку встык от сварки внахлестку?

Сварка встык выполняется при соединении листов встык , тогда как сварка внахлест используется в случае соединения листов внахлест .

Конструкция сварного соединения

Выбор правильной конструкции сварного соединения имеет решающее значение для успешного изготовления сплавов HASTELLOY® и HAYNES®. Плохая конструкция соединения может свести на нет даже самые оптимальные условия сварки. Основным соображением при проектировании сварных соединений сплавов на основе Ni/Co является обеспечение достаточного доступа и пространства для перемещения сварочного электрода или присадочного металла. Требуются несколько иные геометрии сварных швов по сравнению с геометрией сварного шва из углеродистой или нержавеющей стали; в частности, обычно требуется больший внутренний угол сварки, более широкое раскрытие корня (зазор) и уменьшенная толщина кромки (поверхности корня).

Самая важная характеристика, которую необходимо учитывать при рассмотрении конструкции сварного соединения, заключается в том, что расплавленный металл сварного шва на основе никеля и кобальта является относительно «вялым», что означает, что он не течет и не растекается так легко, чтобы «смачивать» боковые стенки сварного шва. сварной шов. Поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы отверстие в стыке было достаточно широким, чтобы можно было правильно манипулировать электродом и размещать наплавленный валик для обеспечения надлежащей врезки и сплавления наплавленного валика. Необходимо манипулировать сварочной дугой и присадочным металлом, чтобы поместить расплавленный металл туда, где это необходимо. Конструкция соединения должна позволять наплавлять первый валик сварного шва с выпуклой поверхностью. Слишком узкий угол сварки или отверстие в корне способствует образованию вогнутого валика сварного шва, который создает напряжение на поверхности сварного шва и способствует растрескиванию в металле сварного шва.

Кроме того, проплавление сварного шва значительно меньше, чем у обычной углеродистой или нержавеющей стали. Эта характеристика требует использования меньшей толщины контактной поверхности в основании соединения по сравнению с углеродистой и нержавеющей сталью. Поскольку это неотъемлемое свойство сплавов на основе Ni/Co, увеличение сварочного тока не приведет к значительному улучшению их характеристик поверхностного провара.

Типичные конструкции стыковых соединений, которые используются в процессах дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) и электродуговой сварки в среде защитного газа (SMAW): (i) квадратная канавка, (ii) одинарная сварка V-образная канавка и (iii) двойная V-образная канавка, как показано на рисунке 1. Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа часто является предпочтительным методом наплавки корневого шва для соединений с квадратной канавкой или одной V-образной канавкой, где есть доступ только с одной стороны сустава. Затем оставшуюся часть шва можно заполнить, используя другие способы сварки. Для швов с разделкой кромок на толстолистовых пластинах толщиной более 3/4 дюйма (19мм) толщиной, допускается J-образный паз. Такое соединение уменьшает количество присадочного металла и время, необходимое для завершения сварки. Другие конструкции сварных соединений для конкретных ситуаций показаны на рис. 2.

Доступны различные документы по сварке, помогающие при проектировании сварных соединений. Подробное руководство содержится в двух документах:

Справочник по сварке, девятое издание, том 1, Наука и технология в области сварки, глава 5, Проектирование для сварки, стр. 157–238, Американское общество сварщиков, 2001 г.

Справочник ASM, Том 6, Сварка, пайка и пайка, Сварка никелевых сплавов, стр. 740-751, ASM International, 1993.

Кроме того, производственные нормы, такие как нормы ASME для сосудов под давлением и трубопроводов, могут налагать требования к конструкции.

Фактическое количество проходов, необходимых для заполнения сварного шва, зависит от ряда факторов, включая размер присадочного металла (диаметр электрода или проволоки), силу тока и скорость перемещения. Расчетная масса металла шва, необходимая на единицу длины сварки, представлена ​​на рис. 1.9.0007

Рисунок 1: Типовые стыковые соединения для ручной сварки

Рис.

Печать страницы

Сварка — Совместная эффективность

Техническая тревога!! Эта статья очень техническая. Я поделюсь своим личным руководством по поиску эффективности сварных соединений. Этот термин привлек мое внимание в процессе проектирования сосудов под давлением в соответствии с ASME Section VIII Division 1. Причина, по которой я сделал это, заключается в том, что, хотя этот стандарт чрезвычайно важен, я думаю, что он был написан роботами или для роботов (что это значит? мне?!). Количество обмена ссылками между абзацами невыносимо. Вы не закончите НИ ОДИН абзац, пока не сошлетесь на другой. Итак, дорогой читатель (который все еще читает), я надеюсь, что эта статья окажется для вас полезной и сэкономит ваше время.

Эффективность соединения

Эффективность соединения — это термин, используемый в стандартах ASME для проектирования сварных соединений в сосудах под давлением. Эффективность соединения относится к прочности сварного соединения по отношению к прочности основного металла. Эффективность соединения, равная 1,00, указывает на то, что сварной шов имеет ту же прочность, что и основной металл, и считается, что он бесшовный. В то же время эффективность 0,50 указывает на то, что соединение имеет половину прочности основного металла.

Совместная эффективность является важным фактором, который следует учитывать на этапе проектирования. При расчете минимальной толщины оболочки или расчетного давления прочность основного металла следует умножать на значение КПД соединения. Согласно ASME, прочность сварочного электрода учитывается только при выборе электрода. Его прочность должна быть больше или равна прочности основного металла. Если это условие гарантировано, то при проектировании следует учитывать самое слабое звено в цепи, которым является основной металл.

 С учетом сказанного ASME предлагает статистические значения для этого параметра в Таблице UW-12 на основе типа соединения и степени проверки .

Тип соединения

Выбор типа сварного шва, такого как соединение встык или внахлестку, зависит от Расположение соединения и Ограничения по обслуживанию . Расположение соединений в оборудовании сгруппировано по категориям. Эти категории описаны в UW-3 и дополнительно показаны на рисунке UW-3. Например, продольные стыки относятся к категории А, кольцевые — к категории В, сварной шов приварного фланца горловины — к категории С, а сварные швы, соединяющие патрубки с обечайками, — к категории D.

Ограничения по обслуживанию включают потенциальные опасности, температуру, давление и прямое пламя. В зависимости от службы и категории соединения выбор типа соединения в UW-2 ограничен. Это ограничение должно обеспечить наилучший вариант против ожидаемых типов нагрузок. Таблица ASME UW-12 включает следующие типы соединений:

1. Стыковое соединение – двойная сварка
2. Стыковое соединение – одинарная сварка без подкладочной полосы
3. Стыковое соединение – одинарная сварка с подкладкой
4. Соединение внахлестку — двойное скругление
5. Соединение внахлестку — одиночное угловое соединение с пробковыми сварными швами
6. Соединение внахлестку – одиночное угловое соединение без сварных швов
7. Угловое соединение
8. Угловой шарнир

Объем рентгенографии

В некоторых случаях нецелесообразно проводить рентгенографию сварных соединений по всей длине. Поэтому ASME предлагает критерий выбора в UW-11 для выполнения полной рентгенографии, точечной рентгенографии или вообще без рентгенографии. Полная радиография подразумевает, что сварные соединения должны быть проверены по всей длине рентгенографией. Точечная рентгенография предназначена для изучения выборочных точек сварного шва, чтобы представить весь сварной шов. Объем обследования выбирается в UW-11 на основании:

• Тип соединения
• Смертоносность жидкости
• Толщина шва
• Расчетное давление
• Тип сварки толстолистового металла (электрогаз/электрошлак)

Если разрешена точечная рентгенография, то в соответствии с UW-52 следует проверять как минимум одну точку на каждые 50 футов приращения длины сварного шва. Длина каждого пятна должна быть не менее 6 дюймов. Кроме того, следует проверять по крайней мере одну точку на шаг каждого сварщика, чтобы представить качество сварки каждого сварщика. Независимо от количества, точки записываются как представление качества сварки с приращением сварки 50 футов. Если пятно принимается, то также принимается представленное приращение сварного шва. Если нет, то необходимо исследовать два дополнительных места. Если оба дополнительных места приняты, то принимается и весь приращение, но отклоненное место все равно нужно исправить. С другой стороны, если какое-либо из дополнительных пятен было отклонено, то, следовательно, будет отклонено и все приращение. У изготовителя есть два варианта: либо весь отбракованный участок сварного шва необходимо удалить и сварить снова, либо полностью проверить и отремонтировать только дефектные места.

С учетом вышеизложенного, ультразвуковой контроль можно использовать вместо рентгенографии, если толщина материала равна или превышает 1/4 дюйма. Применяются те же правила.

Эффективность соединения (продолжение)

После определения требуемого типа соединения и степени проверки эффективность соединения может быть получена из Таблицы UW-12, как указано выше. В таблице видно , что некоторые типы соединений неприменимы для рентгенографии, например, угловые и угловые соединения. Это связано с геометрией их расположения. Различная толщина металла вызовет трудности при интерпретации RT-изображения. Кроме того, эти типы соединений обычно предназначены для компонентов, находящихся под низкой нагрузкой. Следовательно, они считаются некритичными и не оправдывают количество ресурсов, затрачиваемых на их проверку.

Почему сварные соединения выходят из строя?

Существует три способа соединения металлов: пайка, пайка и сварка. Первые два часто ошибочно принимают за технику сварки, но на самом деле это совершенно разные подходы. Когда металлы спаяны вместе, два металла соприкасаются, а третий металл добавляется, почти как клей, между соединяемыми частями. Пайка аналогична, но происходит при гораздо более высокой температуре и обычно происходит с латунью. Сварка бывает разная. При сварке два металла плавятся при высоких температурах и фактически сплавляются друг с другом на атомарном уровне.

Хотя сварные соединения являются отличным способом соединения металлов, бывают ситуации, когда сварные соединения выходят из строя. Это может привести к финансовым потерям для компаний, затруднениям для потребителей, а иногда и к травмам. Крайне важно понимать распространенные причины выхода из строя сварных соединений и работать над предотвращением этих отказов.

1. Вы, наверное, слышали выражение «некоторые любят погорячее», это верно, когда речь идет о сварных соединениях. Если стыки недостаточно прогреты, при их формировании возникнут проблемы. Вы не можете приварить горячий предмет к холодному; они должны быть горячими во время сварки. Недостаточный нагрев обоих компонентов соединения приведет к слабому сварному шву.

2. Растрескивание – распространенный дефект, возникающий в сварных соединениях. Обычно растрескивание происходит из-за накопленного напряжения, которое накапливается при быстром охлаждении нагретого металла. Для предотвращения этой формы дефекта металл должен быть отожжен. Это тип снятия напряжения, который происходит путем повторного нагрева сварного шва до более низкой температуры, а затем его естественного охлаждения. Отжиг снимает напряжение, изначально созданное контрастными температурами.

3. Иногда проблемы со сварным соединением связаны не столько с самим соединением, сколько с окружающей средой. Этот материаловедческий пример «виновен по ассоциации» возникает, если области объекта, отличные от места сварки, нагреваются, что приводит к деформации этих областей, что может вызвать неправильное выравнивание свариваемых деталей или нежелательные напряжения в материале. К счастью, если вы обнаружите, что это произошло, вы можете попытаться исправить это, но игнорирование деформации может привести к отказу сварного соединения.

4. Дополнительным плохим мальчиком сварных соединений является окисление, так как оксиды могут препятствовать формированию хорошего сварного шва. Горячие металлы любят окисляться, и металл должен быть очень горячим, чтобы образовался надлежащий сварной шов. Распространенным подходом к предотвращению окисления является использование «защитного» газа, который представляет собой неокисляющий газ, такой как аргон, который вводится в зону сварки. Этот защитный газ предотвращает присутствие кислорода при нагревании металла, тем самым предотвращая окисление. Еще один способ предотвратить окисление — использовать стержень с углеродом внутри (называемый флюсом). Углерод во флюсе преимущественно связывается с кислородом раньше, чем с металлом, и предотвращает окисление.

5. Шлак является еще одним источником проблем, когда речь идет о сварных соединениях. Сюда входят такие вещи, как грязь, мусор и оксиды, которые остаются на деталях во время сварки. Если детали не будут чистыми во время сварки, сварной шов будет неоднородным, а также может содержать пористость вокруг обломков. Пористость очень плоха для материалов, если вам нужно, чтобы они были прочными. Подумайте об упаковке арахиса, например, они заполнены порами, чтобы создать удобную подушку. В результате упаковка арахиса теряет прочность.

6. Химическая деградация или коррозия является еще одной причиной разрушения сварных соединений, но происходит в течение длительного периода времени. Он ослабляет металл до такой степени, что он трескается, хотя иначе и быть не могло, потому что он атакует металлические связи и разрушает их. Rust — наиболее распространенный пример, с которым мы все, вероятно, сталкиваемся ежедневно. Подумайте о старой машине, стоящей в луже, она будет ржаветь преимущественно на всех сварных соединениях, а не на несварных, потому что «зона термического влияния», прилегающая к сварному шву, особенно чувствительна к коррозии.

7. Пузырчатые карманы в сварных швах — это плохая новость. Вам не нужны пузырьки или пустоты в металле. Они вызваны влагой или смесью углерода и кислорода, которая превращается в CO ₂ . Металлические детали должны быть сухими, чтобы предотвратить образование пористости во время сварки. Хотя эти семь причин отказа сварного шва могут вызвать у вас чувство легкой меланхолии, не отчаивайтесь! Хорошей новостью является то, что можно точно определить основную причину отказа сварного соединения и найти решение, как двигаться вперед таким образом, чтобы предотвратить повторение тех же видов отказа. Лучшей отправной точкой будет разговор со специалистом по сварке или инженером, разбирающимся в металлах.

Понимание этих режимов отказа важно для продуктов и материалов, которые работают должным образом. Мы приглашаем вас связаться с нами, чтобы обсудить ваши проблемы со сварными соединениями и потребности в тестировании.

Основное руководство по типам сварных соединений и их использованию

Мастера-сварщики должны научиться совершенствовать несколько типов сварных соединений. В зависимости от проекта и поставленной задачи сварной шов будет существенно меняться. Существуют споры о том, сколько существует различных типов сварных соединений.

Кроме того, многие сварщики имеют свой собственный стиль сварки или способ выполнения работ, из-за чего одно сварное соединение может выглядеть иначе, чем другое.

Однако мы собрали пять основных типов сварных соединений и их применение. Каждое из этих сварных соединений имеет множество применений, и потребуются годы самоотверженной работы и внимания, чтобы добиться действительно хорошего результата, но это основы, которые должны знать все сварщики.

Быстрая навигация

Что такое сварное соединение?

Сварное соединение образуется при сварке двух металлических частей. Существует пять основных типов сварных соединений: тройниковое соединение, угловое соединение, соединение внахлест, стыковое соединение и краевое соединение.

В некоторых сварочных работах требуется более одного типа сварного соединения. Хотя сварные соединения чаще всего используются при работе с металлом, бывают случаи, когда эти соединения можно использовать с пластиком.

Тройник 

Первый – тройник для сварки. Самый простой способ запомнить это — это то, что Т-образное соединение образует Т-образную форму. Два куска металла пересекутся под углом 90 градусов и примут форму тройника.

Если вы возьмете одну руку и держите ее вертикально, а другую горизонтально и держите их друг к другу, это будет T-образное соединение, которое будет создано сварным швом.

При тройниковом соединении деталь, которую вы свариваете, скорее всего, застрянет в середине вашего проекта или вашего места.

Тройник обычно используется, когда необходимо соединить две детали, одна из которых является основанием, а другая является продолжением этой основы. Во многих случаях тройник может работать при креплении трубы к основанию или руба к основанию.

Тройник позволяет получить желаемый сварной шов несколькими различными способами. Самое главное, чтобы учитывалась прочность и долговечность сварного шва.

Некоторые Т-образные соединения проходят через опорную плиту, а другие работают непосредственно поверх опорной плиты.

Тройник чаще всего используется в сантехнике, где трубу необходимо приварить к опорной плите.

Однако бывают случаи, когда две плоские детали также необходимо сваривать вместе, образуя тройниковое соединение, и это может использоваться в различных отраслях промышленности.

Сварка кромок

Сварка кромок — это когда две детали должны соединиться друг с другом и образовать кромку. При тройниковой сварке мы видели, как одна деталь прикрепляется к основанию, но краевое соединение предназначено для частей, которые необходимо прикрепить друг к другу.

Глядя на сварку кромок, вы увидите две детали, расположенные рядом друг с другом и сваренные вдоль одной кромки. Краевой сварной шов не считается самым прочным, но он работает в различных ситуациях.

Причина того, что это не самое прочное соединение, заключается в том, что сварной шов не проходит через весь стык, а только по краю.

Сварка кромок чаще всего используется для соединения листового металла. Тяжелый листовой металл не выдерживает краевого соединения, но с более тонкими листами проблем быть не должно.

Некоторые сварщики используют присадочный металл, чтобы сделать сварной шов более прочным. Тем не менее, профессионалы, скорее всего, порекомендуют вам использовать другой тип сварного шва, если вы слишком обеспокоены общей прочностью конечного результата.

Многие сварщики используют сварку с разделкой кромок под углом, сварку с разделкой J-образной кромкой или сварку кромки фланца при завершении этой сварки кромочного соединения.

Сварка углового соединения 

Сварка углового соединения отличается от краевого соединения тем, что сварка выполняется снаружи соединяемых деталей.

Когда вы посмотрите на угловой шов, вы увидите, что он образует угол 90 градусов, а окончательная деталь имеет L-образную форму. Сварка углового соединения может занять немного больше времени, потому что для получения точной подгонки необходимо выровнять несколько деталей.

Угловой сварной шов является популярным вариантом при работе с листовым металлом. Кроме того, вы обычно найдете угловой сварной шов при изготовлении любого типа коробчатой ​​формы. Естественная форма углового соединения поможет вам получить прямоугольную форму или раму.

Опытный сварщик может использовать точечную сварку, сварку с разделкой кромок, угловой сварной шов или сварной шов с фланцем для получения идеального углового соединения.

Сварка внахлестку

Во многих случаях при сварке двух деталей толщина двух частей будет одинаковой. Однако, если это не так и вы имеете дело с металлом двух разных толщин, сварка внахлестку (или просто сварка внахлестку) является идеальным решением.

По сути, металлические детали, с которыми вы работаете, должны располагаться внахлест. При их наложении внахлест будет создан стык, который затем нужно будет сварить. Это решение, которое вы часто будете видеть при изготовлении столов или шкафов, поскольку используются материалы разной толщины.

Сварка внахлестку обычно достаточно прочная, но ее можно сделать более прочной, если вы хотите сварить обе стороны соединения. Различные типы сварки, которые вы можете использовать для создания этого соединения внахлестку, включают точечную сварку, сварку с прорезью, сварку пробкой или даже сварку с пазами под углом.

Если вы делаете раму для чего-то или вам интересно, как работать с материалами разной толщины, вам следует рассмотреть этот тип сварки.

Стыковая сварка

Сварка встык выполняется, когда две детали должны располагаться параллельно друг другу. Стыковой сварной шов является очень распространенным типом соединения, используемым в промышленных условиях.

Большую часть времени вы увидите стыковое сварное соединение, когда речь идет о трубах, трубах и клапанах. Это распространенный тип сварки при работе на заводах или в сантехнике.

Типы сварных швов, которые можно использовать для получения сварного шва встык, — это сварной шов с квадратной разделкой, U-образный сварной шов, J-образный сварной шов и раструбный сварной шов с разделкой кромок. Раструбный сварной шов со скошенной кромкой является хорошим вариантом, если вы имеете дело с двумя деталями цилиндрического типа, которые должны располагаться параллельно друг другу.

Сварка встык также может использоваться в автомобилестроении. В целом этот тип сварки может быть очень прочным, но все сварные швы должны быть проверены и измерены, прежде чем принимать решение о том, что процесс сварки завершен или завершен.

Как выбрать правильный тип сварного соединения

Теперь, когда у вас есть необходимая информация о типах сварных соединений, пришло время подумать, какой из них вам нужен для вашего проекта.

У вас может быть два материала, у которых не будет другого выбора, кроме сварки с использованием определенного сварного соединения. Однако бывают случаи, когда это решение может решить или разрушить успех вашего проекта.

Применение

Используемый сварной шов должен хорошо подходить для конкретного применения, над которым вы работаете. Как опытный сварщик, вы, вероятно, сможете исключить несколько типов сварных соединений из своего списка, когда впервые взглянете на проект.

По сути, что-то вроде соединения внахлест может быть единственным типом соединения, которое будет работать в вашем конкретном проекте. На этом этапе вы можете использовать различные методы сварки, чтобы гарантировать завершение проекта.

Планирование

Когда вы планируете свой следующий проект, имеет смысл иметь полное представление о различных типах сварных соединений.

Когда вы знаете, что представляют собой эти сварные соединения и как они работают, вы сможете внести некоторые изменения в свой дизайн и спланировать, чтобы вам было немного легче.

Вот почему всем сварщикам важно полностью понимать, как работают сварные соединения, и как к ним подготовиться еще до начала проекта.

Эстетика

Эстетика того, как выглядит сварной шов после завершения, является важным фактором, который должны учитывать сварщики.

Некоторые сварные соединения будут выглядеть более профессионально, чем другие. Если вы работаете с такой деталью, как шкаф или стол, где сварной шов будет хорошо виден, возможно, потребуется изменить тип сварного шва и сварного шва.

Для некоторых фабричных или промышленных установок или даже сантехники общий вид готового изделия может не иметь значения. Многие сварные швы покрыты и не будут видны после завершения.

Прочность 

Одной из наиболее важных характеристик любого сварного соединения является прочность. Некоторые сварные соединения намного долговечнее других, и это необходимо учитывать перед завершением проекта.

Если вам нужна предельная прочность, вам может потребоваться сварка более чем в одной области. Важным фактором в этом процессе может стать попытка учиться у других сварщиков и узнавать, какие конструкции имеют лучшую структурную прочность.

Завершение работы 

Некоторые сварные швы требуют больше работы при завершении проекта, чем другие. Если вы хотите исключить или уменьшить количество шлифовальных работ, которые выполняются в конце вашего проекта, вы можете выбрать определенный тип сварного соединения.

В целом сварные швы с наилучшей эстетикой потребуют наибольшей финишной обработки. Если вы ограничены во времени или вам не нравится эта часть готового продукта, будьте осторожны при выборе сварного соединения, требующего немного меньше финишной обработки.

В конце концов, пока окончательная деталь достаточно прочная, отделочные работы второстепенны.

Материалы 

Несмотря на то, что эти сварные соединения используются с металлом, все еще можно использовать металл различной толщины. Иногда толщина материалов и то, как материал реагирует на сварку, могут повлиять на сварное соединение, которое вы можете использовать.

Что-то вроде сварки внахлест необходимо использовать, когда свариваются два материала разного размера. Общие материалы могут быть выбраны еще до начала проекта, и поэтому мы говорим о знании этих сварных соединений до начала вашего проекта.

И, конечно же, у вас всегда должна быть необходимая система безопасности: сварочный стол, шторы, перчатки и каска.

Навык

Некоторые сварные соединения создать легче, чем другие. Если вы новичок в сварке, постарайтесь найти сварное соединение, которое будет хорошо работать с вашим конкретным набором навыков.

Прочность, окончательный вид и долговечность созданного вами сварного шва во многом зависят от того, как вы управляете своими навыками. Со временем вы захотите научиться создавать любые типы сварных соединений, чтобы ни о каком проекте не могло быть и речи.

Тем не менее, пока имеет смысл остановиться на чем-то более удобном, что можно выполнить без каких-либо проблем.

Часто задаваемые вопросы о сварных соединениях

Вот несколько часто задаваемых вопросов о сварных соединениях.

Какие бывают виды сварных соединений?

Существует несколько различных типов сварных соединений. Наиболее распространенным является Т-образное соединение, которое требуется для соединения двух частей квадратных труб вместе. Стыковой шов является обычным явлением, а также соединение внахлестку и угловое соединение.

Какие существуют четыре типа сварки?

Существует четыре типа сварки: дуговая сварка в среде защитного газа (SMAW), дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), дуговая сварка в среде защитного газа (GMAW) и дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW). Каждый из них имеет свой уникальный набор преимуществ и недостатков.

сообщите об этом объявлении

Какое металлическое соединение самое прочное?

На этот вопрос нет однозначного ответа, поскольку он зависит от ряда факторов, таких как тип используемого металла и процесс сварки.

Однако некоторые сварщики считают, что самым прочным металлическим соединением является Т-образное соединение, которое создается путем сварки двух кусков металла под прямым углом друг к другу.

Какое сварное соединение самое слабое?

Вот досадный, но верный ответ – сварка, которая выполнена и спланирована плохо/неправильно, будет самой слабой сваркой.

Однако можно использовать различные сварные соединения, каждое из которых имеет свои преимущества и недостатки. Некоторые сварщики могут возразить, что одно соединение слабее другого, но в целом это действительно зависит от процесса сварки и используемых материалов.

Заключение

Мы надеемся, что теперь вы понимаете типы сварных соединений и их применение. Существует множество вариантов сварных соединений и способов их применения.

Главное — найти вариант, наиболее подходящий для вашего проекта, и убедиться, что он имеет достаточную прочность. Кроме того, учитывайте свои навыки сварщика и типы сварки, которые требуются для некоторых из этих сварных соединений.

В конце концов, опытные сварщики очень изобретательны, и, скорее всего, вы найдете простое решение, которое поможет вам определить правильный тип сварного соединения.

Что такое сварочное соединение — определение

Сварное соединение — это точка или кромка, в которой два или более куска металла или пластика соединяются вместе. Они образуются путем сварки двух или более заготовок (металлических или пластиковых) по определенной геометрии.

A  сварной шов — это точка или край, где два или более куска металла или пластика соединяются вместе. Они образуются путем сварки двух или более заготовок (металлических или пластиковых) по определенной геометрии.

Сварка является одним из наиболее распространенных процессов соединения, когда две или более металлических деталей соединяются в единое целое с использованием высокой температуры для расплавления деталей вместе и их охлаждения, что приводит к плавлению. Хотя эту концепцию легко описать, ее не так просто реализовать. Шероховатость поверхности, примеси, дефекты подгонки и различные свойства соединяемых материалов усложняют процесс соединения. Сварке могут подвергаться как одинаковые, так и разнородные металлы (гетерогенная сварка). Соединение является металлургическим (включая некоторую диффузию), а не просто механическим, как при клепке и болтовом соединении. Хотя сварка считается относительно новым процессом, применяемым сегодня, ее происхождение можно проследить до древних времен. До конца 1920-го века единственным сварочным процессом была кузнечная сварка , которую кузнецы использовали на протяжении тысячелетий для соединения железа и стали путем нагревания и ковки. На сегодняшний день существуют различные методы сварки, в том числе дуговая и газовая сварка, а также пайка твердым припоем и пайка. Хотя части этого описания не относятся к пайке твердым припоем, пайке и склеиванию.

Цель процессов соединения состоит в том, чтобы заставить различные части материала стать единым целым. В случае двух кусков металла, когда атомы на краю одного куска подходят достаточно близко к атомам на краю другого куска для развития межатомного притяжения, два куска становятся одним.

Существует две основные категории сварки:

• Сварка плавлением . При сварке плавлением две соединяемые кромки или поверхности нагревают до точки плавления и, при необходимости, добавляют расплавленный присадочный металл для заполнения зазора соединения. За счет свойственных этим процессам высокотемпературных фазовых переходов в материале создается зона термического влияния (ЗТВ). Сварные швы плавлением создаются путем коалесценции расплавленных основных металлов, смешанных с расплавленными присадочными металлами. Тепло для плавления либо вырабатывается в предполагаемом сварном соединении, либо подается к предполагаемому соединению из внешнего источника. Примером средства выделения тепла в сварном соединении является пропускание тока через электрическое контактное сопротивление между соприкасающимися поверхностями свариваемых материалов. В большинстве процессов сварки плавлением тепло от внешнего источника применяется к сварному соединению для создания сварного соединения. Тепло передается от источника тепла к соединению путем теплопроводности, конвекции и излучения. К источникам выделяемого извне тепла относятся электронные лучи, лазерные лучи, экзотермические химические реакции (используемые при кислородно-газовой сварке и термитной сварке) и электрические дуги. Электрическая дуга, наиболее широко используемый источник тепла, является основой для различных процессов дуговой сварки. Сварка плавлением используется при производстве многих предметов повседневного обихода, включая самолеты, автомобили и конструкции.
• Сварка в твердом теле . При сварке в твердой фазе две чистые твердые металлические поверхности находятся в достаточно тесном контакте для образования металлической связи. Сварка в твердой фазе может выполняться при температуре ниже комнатной. Процесс соединения основан либо на деформации, либо на диффузии и ограниченной деформации, так что движение атомов (диффузия) создает новые связи между атомами двух поверхностей. Кузнечная сварка — это метод сварки твердого тела, известный на протяжении веков. Многие металлы можно сваривать ковкой, наиболее распространенными из которых являются как высокоуглеродистые, так и низкоуглеродистые стали. Один из самых популярных, ультразвуковая сварка , используется для соединения тонких листов или проволоки из металла или термопласта путем их вибрации с высокой частотой и под высоким давлением. Другой распространенный процесс, сварка взрывом , включает соединение материалов путем их сдавливания под чрезвычайно высоким давлением. Энергия удара пластифицирует материалы, образуя сварной шов, хотя выделяется лишь ограниченное количество тепла.

В этом разделе мы сосредоточимся на сварке плавлением , что более распространено, чем сварка в твердом состоянии. Сварка плавлением используется при производстве многих предметов повседневного обихода, включая самолеты, автомобили и конструкции. Используя источник тепла достаточной мощности, можно проплавить весь участок очень толстой пластины. Полученную сварочную ванну трудно контролировать, а зона термического влияния (ЗТВ) таких сварных швов имеет относительно крупное зерно, отрицательно влияющее на механические свойства стали. Зона термического влияния (ЗТВ) представляет собой кольцо, окружающее сварной шов, в котором температура процесса сварки в сочетании с напряжениями неравномерного нагрева и охлаждения изменяет термические свойства сплава. Воздействие сварки на материал, окружающий сварной шов, может быть неблагоприятным — в зависимости от используемых материалов и тепловложения используемого процесса сварки ЗТВ может иметь разный размер и прочность. В сварочной ванне тепло передается за счет конвекции и теплопроводности.

Понимание теплопередачи важно при производстве сварных швов, поскольку свойства сварного соединения контролируются его геометрией, а также составом и структурой свариваемых материалов.

Ссылки:

Материаловедение:

Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. 19 января.93.
Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г. Ретвиш. Материаловедение и инженерия: введение, 9-е издание, Wiley; 9 издание (4 декабря 2013 г.), ISBN-13: 978-1118324578.
Эберхарт, Марк (2003). Почему все ломается: понимание мира по тому, как он разваливается. Гармония. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Гаскелл, Дэвид Р. (1995). Введение в термодинамику материалов (4-е изд.). Издательство Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-56032-992-3.
Гонсалес-Виньяс, В. и Манчини, Х.Л. (2004). Введение в материаловедение. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-07097-1.
Эшби, Майкл; Хью Шерклифф; Дэвид Себон (2007). Материалы: инженерия, наука, обработка и дизайн (1-е изд.