Угловые сварные соединения

Правильное выполнение соединения с остающейся подкладкой считается таким, когда подкладка проплавляется на ¹/₂—²/₃ толщины. Возможность проплавления ухудшается с увеличением зазора между подкладкой и соединяемыми элементами. Этот зазор должен быть не больше 1,5 мм. Прочность соединений с подкладками очень близка к прочности стыковых соединений с двусторонними швами.

Соединения с остающейся подкладкой применяются, когда выполнение двустороннего шва затруднено или невозможно. Такие соединения широко применяются, в частности, при сварке различных трубопроводов или химических аппаратов с диаметром менее 600—800 мм.

На фиг. 33 представлены некоторые виды стыковых соединений с V-образным скосом кромок. Типы а и б — соединения с односторонним и двусторонним прямолинейным скосом кромок, типы виг — соединения с двусторонним и односторонним криволинейным скосом.

Соединения могут иметь односторонние швы (без подварки), двусторонние швы (с подваркой) и швы, выполненные на медной или остающейся подкладках.

В зависимости от этого соединения будут иметь различную прочность.

На фиг. 34 представлены стыковые соединения с Х-образным скосом кромок. Такие соединения обладают высокой прочностью под действием любых нагрузок. Площадь наплавленного металла швов Х-образных соединений на 30—40% меньше площади швов V-образных соединений.

При сварке в стык элементов разных толщин более толстый элемент подвергают дополнительной обработке для получения плавного перехода от одного элемента к другому. Если разность в толщине образуется с одной стороны свариваемых элементов, то по ГОСТ 5264 предусматривается дополнительная обработка при разности в толщине стыкуемых элементов (S₁—S).

Таблица 41.Размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов угловых соединений

Таблица 42.Размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых деталей и размеры швов тавровых соединений

Угловые соединения. В табл.41 приведены размеры конструктивных элементов подготовки кромок свариваемых детален и размеры швов угловых соединений. На фиг. 35 показаны некоторые типы сварных соединений.

Большинство соединений может выполняться с двусторонним или односторонним швом. Соединения с односторонним швом обладают достаточной прочностью на срез. Однако применять их при действии переменных и ударных нагрузок, а также в случаях, когда вершина шва может оказаться в растянутой зоне при изгибе, не рекомендуется. Соединения с двусторонними швами обладают высокой прочностью при действии статических нагрузок, а также относительно высокой прочностью при переменных и ударных нагрузках.

Особенности сварки угловых швов

Угловые швы – сварные соединения, которые формируются под углом не меньше 180°. Но чаще всего создаются стыки под прямым углом в 90°, ведь это способствует равномерному распределению нагрузки на обе стороны обрабатываемой угловой конструкции.

Угловые швы бывают:

• нахлесточными;
• с краями, примыкающими в точке соединения;
• тавровыми, один конец которых прикладывается к ровной поверхности;
• без разделки кромок или с таковой;
• сплошными и прерывистыми;
• короткими, средними и длинными.

Сложности, сопровождающие формирование угловых стыков

Прочные и качественные угловые швы – показатель высокого профессионализма сварщика. Надежное и выносливое соединение не выказывает признаков присутствия:

1. Подрезов. Это углубления, которые появляются на металлических изделиях в результате неправильного использования электрической дуги и неполноценного распределения раскаленных частиц металла на боковую поверхность угла.
2. Непроваренных отрезков. Непроваренный корень шва получается в итоге оседания расплавленного металла по бокам. Как правило, к этому приводят слишком сильные движения концом электрода.
3. Неверно сформированного катета углового стыка. Дефект объясняется неправильно выбранными параметрами напряжения и превышенной/заниженной скоростью движения электрода.
4. Погрешностей в размерах и градусности угла.
5. Неравномерного распределения металла по обеим сторонам стыка.

Помимо уже указанных дефектов, угловые швы могут быть испорчены лунками, кратерами, пустотами, свищами либо посторонними твердыми включениями.

Особенности сварочных работ

Расплавленный металл, образующийся при формировании угловых швов, подвергается влиянию силы тяжести и стекает в нижнюю плоскость. Из-за этого сварочные работы рекомендуется производить в положении «в лодочку», располагая изделие с таким расчетом, дабы металл перед дугой не смог стекать в шлак. Опять же, сделать это не всегда реально, потому есть еще один вариант развития событий. Он подразумевает удерживание электрода под углом в 45° по отношению к металлическим поверхностям. Во время сварки его по очереди немного наклоняют в разные стороны.

Для каждого углового соединения подбирается своя величина тока, определяемая опытным путем с использованием пробных планок. Диаметр используемого электрода должен соответствовать толщине шва, а металл — равномерно плавиться и распределяться. Рекомендуется выставлять прихватки, предотвращающие деформации и перекосы стыка.

Угловое сварное соединение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Угловое сварное соединение

Cтраница 2

Применение угловых сварных соединений допускается при условии сплошного контроля УЗК или радиографией.  [16]

Контроль углового сварного соединения с наружной поверхности патрубка производят однократно отраженным лучом за один проход, осуществляя возвратно-поступательное перемещение преобразователя относительно линии шва с шагом 4 — 6 мм.  [18]

Из контрольных угловых сварных соединений вырезаются только образцы для металлографических исследований.  [19]

Под угловыми сварными соединениями в тексте настоящих Правил понимаются угловые и тавровые соединения пересекающихся деталей, выполненные односторонним или двусторонним швом с полным или частичным проплавлением независимо от того, имеет деталь продолжение в одну или обе стороны от сварного шва или не имеет.  [20]

Под угловыми сварными соединениями в тексте Правил понимаются угловые и тавровые соединения пересекающихся деталей, выполненные односторонним или двухсторонним швом с полным или частичным проплавлением независимо от того, имеет деталь продолжение в одну или обе стороны от сварного шва или не имеет.  [21]

По конструкции

угловые сварные соединения трубных элементов, как и плоских элементов, делятся на две категории: с полным проплавлением и конструктивным зазором и непроваром.  [22]

При сварке угловых сварных соединений ( тавровых, пахлесточ-ных) часть погонной энергии, вводимая в свариваемый элемент, определяется в зависимости от соотношения толщин.  [23]

При сварке угловых сварных соединений ( тавровых, нахлесточ-ных) часть погонной энергии, вводимая в свариваемый элемент, определяется в зависимости от соотношения толщин.  [24]

Твердость шва угловых сварных соединений из стали 12Х1МФ без термообработки, определяемая как среднее арифметическое четырех измерений ( по два измерения на каждом шлифе), должна быть не более 270 НВ, при этом при каждом измерении твердость должна быть не выше 290 НВ.  [26]

Температуру термообработки угловых сварных соединений и время выдержки при этой температуре необходимо выбирать по данным табл. 15.1 в зависимости от марки свариваемых сталей и типа металла шва. За толщину термообрабатываемых элементов принимается приведенная толщина, полученная умножением номинальной толщины стенки штуцера ( бобышки) или катета углового шва ( при приварке упоров и других деталей креплений угловым швом) на коэффициент 1 25; если приведенная толщина получается меньше II мм, то берется время выдержки, соответствующее 11 мм.  [27]

Ультразвуковой контроль угловых сварных соединений может выполняться по поверхности корпуса сосуда или по наружной поверхности патрубка, причем последний производят в тех случаях, когда невозможно выполнить контроль по поверхности корпуса аппарата. Контроль с поверхности корпуса аппарата целесообразно производить прямым лучом — нижнюю ( корневую) часть шва и однократно отраженным лучом — верхнюю часть шва.  [29]

Контроль УЗД угловых сварных соединений камер со штуцерами 0 133 мм и более с толщиной стенки 15 мм и более по всей длине шва должен проводиться в том случае, если не производилось просвечивание в соответствии с. Контроль должен выполняться по инструкции завода, согласованной с Госгортехнадзором.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Сварные соединения и швы — презентация онлайн

1. Приложение 4.2.6 МДК 02.01. Техника и технология ручной дуговой сварки (наплавки, резки) покрытыми электродами Сварные

соединения и швы

2. Осваиваемые компетенции

ПК 2.1. Выполнять ручную дуговую сварку различных деталей из
углеродистых и конструкционных сталей во всех
пространственных положениях сварного шва.
ПК 2.2. Выполнять ручную дуговую сварку различных деталей из
цветных металлов и сплавов во всех пространственных
положениях сварного шва.
ПК 2.5. Выполнять ручную дуговую сварку покрытыми
электродами конструкций (оборудования, изделий, узлов,
трубопроводов, деталей) из углеродистых сталей,
предназначенных для работы под давлением, в различных
пространственных положениях сварного шва.

3. 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
Сварное соединение состоит
из:
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 — неразъемное соединение,
выполненное сваркой.

6. Сварное соединение — неразъемное соединение, выполненное сваркой.

Различают несколько типов
сварных соединений

7. Различают несколько типов сварных соединений

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

8. Стыковое соединение.

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

9. Нахлесточное соединение

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

10. Угловое соединение

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

11. Тавровое соединение

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

12. Торцевое соединение

1.
Сварным соединением
называется:
а) неразъемное соединение, выполненное
сваркой;
б) разъемное соединение, выполненное сваркой;
в) неразъемное соединение, выполненное
пайкой.
2.
Стыковым 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

14. 1. Сварным соединением называется:

3. Угловым 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,

15. 2. Стыковым соединением называется:

4.
Нахлесточным 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

16. 3. Угловым соединением называется:

5.
Тавровым 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.

17. 4. Нахлесточным соединением называется :

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

18. 5. Тавровым соединением называется:

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

20. Виды 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

21. Стыковой шов.

Стыковой шов характеризуется:
шириной шва (е), высотой усиления (g),
глубиной провара (h).

22. Угловой шов.

Угловой шов характеризуется:
катетами (К1 К2) и высотой шва(d).
Различают односторонние и
двусторонние сварные
швы.
Односторонний шов — сварной шов,
выполняемый с одной стороны.
Двусторонний шов.
Двусторонний шов — сварной шов,
выполняемый с двух сторон.

25. Стыковой шов характеризуется:

По протяженности различают:
Непрерывный шов — сварной
шов без промежутков
по длине.

26. Угловой шов характеризуется:

Прерывистый шов — сварной
шов с промежутками по длине.
Прерывистые швы могут быть
цепными и шахматными.

28. Различают односторонние и двусторонние сварные швы.

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.

29. Двусторонний шов.

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.

30. По протяженности различают:

31. Прерывистый шов — сварной шов с промежутками по длине.

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.

32. Прерывистые швы могут быть цепными и шахматными.

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

33. Цепной прерывистый шов

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

34. Шахматный прерывистый шов

По числу слоев сварные швы могут быть
однослойными и многослойными
Корень шва
Корень шва — часть сварного шва, наиболее
удаленная от его лицевой поверхности.

36. Валик.

Основной шов
Основной шов — большая часть двустороннего
шва.

37. Слои сварного 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.

38. Многослойный шов

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.

40. Корень шва

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.

41. Основной шов

2.
Стыковым швом называется:
а)
б)
в)
сварной шов таврового соединения;
сварной шов стыкового соединения;
сварной шов торцевого соединения.

42. Подварочныи шов

3.
Угловым швом называется:
а) сварной шов стыкового соединения;
б) сварной шов таврового соединения;
в) сварной шов углового, таврового,
нахлесточного соединений.

43. Прихватка

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.

44. Монтажный шов

5.
Прерывистым швом
называется:
а) сварной шов с равномерными промежутками
по длине;
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.

46. 1. Сварным швом называется:

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.

47. 2. Стыковым швом называется:

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.

48. 3. Угловым швом называется:

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.

49. 4. Непрерывным швом называется:

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

Сварные соединения точечные | Мир сварки

 Введение

ГОСТ 28915-91 устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры точечных сварных швов соединений из сталей, железоникелевых, никелевых и титановых сплавов, выполняемых импульсной лазерной сваркой твердотельными лазерами.

Для конструктивных элементов сварных соединений приняты обозначения:

S и S1	—	толщина кромок свариваемых деталей;
dc	—	диаметр сварной точки;
b	—	зазор между кромками свариваемых деталей;
C и C1	—	ширина буртика;
l	—	высота буртика или отбортовки кромок.

 Основные типы сварных соединений

Основные типы сварных соединений должны соответствовать приведенным в таблице 1.

Таблица 1 — Основные типы сварных соединений

Тип соединения	Форма подготовленных кромок	Характер выполненного шва	Форма поперечного сечения		Толщина свариваемых деталей, мм	Условное обозначение сварного соединения
			подготовленных кромок	выполненного шва
Стыковое	Без скоса кромок	Односторонний с полным проплавлением			0,1-1,0	С1
		Односторонний с неполным проплавлением			Более 0,8	С2
		Односторонний замковый			0,1-0,9	С3
		Двусторонний			0,4-1,8	С4
	С одним буртиком	Односторонний замковый			0,1-0,9	С5
	С отбортовкой двух кромок	Односторонний			0,1-0,5	С6
	С двумя буртиками				Не ограничена	С7
Тавровое	Без скоса кромок	Односторонний			Не менее 0,2	Т1
		Двусторонний				Т2
Угловое	Без скоса кромок	Односторонний			0,2-0,8	У1
		Односторонний замковый			0,2-0,8	У2
	С отбортовкой одной кромки	Односторонний			0,1-0,5	У3
	С одним буртиком	Односторонний			Не ограничено	У4
Нахлесточное	Без скоса кромок	Односторонний с полным проплавлением			0,1-0,5	Н1
		Односторонний с неполным проплавлением			0,1-0,7	Н2
		Односторонний			0,2-0,7	Н3
		Двусторонний			0,2-0,8	Н4
Торцовое		Односторонний			0,1-0,6	Тр1

 Конструктивные элементы сварных соединений

Конструктивные элементы и их размеры должны соответствовать приведенным в таблицах 2-15.

Выпуклость или вогнутость сварных точек не должны превышать 20 % от толщины более тонкой детали, но не более 0,1 мм.

Смещение свариваемых кромок по высоте друг относительно друга до 20 % от толщины более тонкой детали, но не более 0,1 мм.

Кромки под сварку не притуплять. Для толщин свариваемых деталей более 0,4 мм допускается притупление свариваемых кромок радиусом до 0,1 мм, связанное с удалением заусенцев на этих кромках.

При сварке деталей из однородных материалов смещение сварной точки относительно линии стыка деталей не должно превышать 0,2d_c. Для неоднородных материалов значение смещения устанавливается в технической документации, утверждаемой в установленном порядке.

Таблица 2

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
С1			0,10-0,20	0,02	0,40	±0,15
			0,21-0,30	0,04	0,60	±0,15
			0,31-0,50	0,06	0,80	±0,20
			0,51-1,00	0,10	1,00	±0,20

Таблица 3

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
С2			Более 0,80	0,10	0,90	±0,30

Таблица 4

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
С3			0,10-0,20	0,02	0,40	±0,15
			0,21-0,30	0,04	0,60	±0,15
			0,31-0,50	0,06	0,80	±0,20
			0,51-0,90	0,10	1,00	±0,20

Таблица 5

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
С4			0,40-0,50	0,08	0,80	±0,20
			0,51-1,80	0,10	1,00	±0,20

Таблица 6

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	с	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
С5			0,10-0,20	0,02	0,30-0,40	0,60	±0,20
			0,21-0,30	0,04	0,40-0,50	0,80	±0,20
			0,31-0,50	0,06	0,50-0,70	1,00	±0,20
			0,51-0,90	0,10	0,50-0,70	1,00	±0,20

Таблица 7

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	l	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
С6			0,10-0,20	0,02	0,20-0,30	0,30	±0,10
			0,21-0,30	0,04	0,30-0,50	0,50	±0,10
			0,31-0,50	0,06	0,40-0,70	0,80	±0,20

Таблица 8

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	l	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
С7			0,40-0,50	0,08	0,40-0,60	0,80	±0,20
			0,51-0,70	0,10	0,50-0,80	1,00	±0,20

Таблица 9

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S не менее	S1, не менее	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
Т1			0,20	0,20	0,04	0,80	±0,20
Т2			0,20	0,20	0,04	0,80	±0,20

Таблица 10

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
У1			0,20-0,30	0,04	0,50	±0,10
			0,31-0,50	0,06	0,80	±0,20
			0,51-0,80	0,10	1,00	±0,20

Таблица 11

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
У2			0,20-0,30	0,04	0,50	±0,10
			0,31-0,50	0,06	0,80	±0,20
			0,51-0,80	0,10	1,00	±0,20

Таблица 12

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	l	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
У3			0,10-0,20	0,02	0,20-0,30	0,30	±0,10
			0,21-0,30	0,04	0,30-0,50	0,50	±0,10
			0,31-0,50	0,06	0,40-0,70	0,80	±0,20

Таблица 13

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	l	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				номин.	пред. откл.
У4			0,20-0,30	0,04	0,40-0,50	0,50	±0,10
			0,31-0,40	0,06	0,50-0,70	0,70	±0,15
			0,41-0,70	0,08	0,50-0,70	1,00	±0,20

Таблица 14

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
Н1			0,10-0,20	0,02	0,80	±0,20
			0,21-0,50	0,04	0,80	±0,20
Н2			0,10-0,20	0,02	0,80	±0,20
			0,21-0,50	0,04	0,80	±0,20
			0,31-0,70	0,06	0,80	±0,20
Н3			0,20-0,30	0,04	0,50	±0,10
			0,31-0,40	0,06	0,60	±0,15
			0,41-0,70	0,06	0,80	±0,20
Н4			0,20-0,30	0,04	0,50	±0,10
			0,31-0,40	0,06	0,60	±0,15
			0,41-0,80	0,06	0,80	±0,20

Таблица 15

Размеры, мм
Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		S	b, не более	dc
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			номин.	пред. откл.
Тр1			0,10-0,20	0,02	0,30	±0,10
			0,21-0,30	0,04	0,50	±0,10
			0,31-0,40	0,06	0,70	±0,15
			0,41-0,60	0,08	1,00	±0,20

 ЛИТЕРАТУРА

• ГОСТ 28915-91 Сварка лазерная импульсная. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Сварные соединения и швы: какие бывают виды, классификация

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

Что такое сварочное соединение

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

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

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

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

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

Виды сварных соединений

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

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

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

Стыковые

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

Способы выполнения стыковых соединений

Угловые

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

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

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

Способы выполнения угловых соединений

Нахлесточные

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

Способы выполнения соединений внахлест

Тавровые

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

Способы выполнения тавровых соединений

Торцевые

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

Выбор сварного соединения зависит от расположения заготовок относительно друга друга.

Классификация сварных швов

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

По положению в пространстве

По пространственному положению сварные швы могут быть:

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

Сварные швы по положению в пространстве

По конфигурации

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

Классификация сварных швов по конфигурации

По степени выпуклости

По форме поперечного сечения сварные швы квалифицируют как:

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

Типы сварных швов по степени выпуклости или по внешнему виду

По протяженности

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

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

Виды сварных швов по протяженности

В зависимости от длины сварные швы относят к трем категориям:

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

По количеству проходов

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

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

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

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

По этим критериям соединения и швы подразделяются на 4 вида:

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

Виды сварных швов по направлению действующего усилия

По виду сварки

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

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

Требования к сварным швам

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

К общим для всех швов независимо от условий относят:

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

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

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

Что влияет на качество сварного соединения

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

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

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

Таблица разделки металла под сварку

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

Деформации сварных соединений

Многие начинающие и даже опытные сварщики часто сталкиваются с проблемой деформации сварных соединений (искривлений рабочей поверхности из-за теплового воздействия дуги). Деформации могут приводить ко многим неприятностям, самая опасная из которых — это риск получить  конструктивно ненадежные соединения. Эта статья поможет лучше понять, что представляют собой деформации, как они происходят, какое влияние оказывают на соединение и как их контролировать.

Что такое деформации сварного соединения?
Деформация сварного соединения происходит из-за расширения и сужения наплавленного металла во время нагревания и остывания в ходе сварки. Если проводить сварку только с одной стороны детали, то это приведет к большему уровню деформаций, чем при чередовании обеих сторон. Во время цикла нагревания и охлаждения на сужение и деформацию металла влияет множество факторов, в частности, изменение физических и механических свойств металла по мере поступления тепла. Например, по мере роста температуры в зоне сварки предел прочности, эластичность и теплопроводимость стали падают, а тепловое расширение и удельная теплоемкость возрастают (Рис. 3-1). Эти изменения, в свою очередь, влияют на теплоотдачу и однородность распределения тепла.

Рис. 3-1 Изменение свойств стали в зависимости от температуры усложняет анализ сварочного цикла и понимание причин деформации швов

Причины деформаций
Чтобы понять, как и почему происходят деформации во время нагревания и остывания металла, рассмотрим брусок стали, показанный на Рис. 3-2. При равномерном нагревании брусок начнет расширяться во всех направлениях, как это показано на Рис. 3-2(a). После того, как металл начнет остывать, он равномерно сузится до исходного размера.

 

Рис. 3-2 Если равномерно нагреть незафиксированный стальной брусок, как на рисунке (a), он расширится во всех направлениях и затем при охлаждении вернется к исходным размерам. Но если брусок зафиксирован, как на рисунке (b), он сможет расшириться только в вертикальном направлении — при этом увеличится его толщина. При охлаждении брусок равномерно сожмется, как на рисунке (c), и поэтому останется деформированным. Это самое простое объяснение деформаций в сварных соединениях.

 

Но если брусок зафиксирован — например, в тисках, как показано на Рис. 3-2(b) — боковое расширение будет невозможно. Но так как при нагревании материал все же должен расширяться, брусок расширится в вертикальном направлении (увеличится его толщина). Несмотря на это, когда брусок начнет остывать, он сузится равномерно, как показано на Рис. 3-2 (c). В результате брусок станет короче, но толще. Он получит необратимую деформацию (для простоты на рисунках выше показано только изменение толщины. В действительности также схожим образом изменится длина бруска)

Точно такие же силы сжатия и расширения действуют на наплавленный и основной металл. Когда наплавленный металл затвердевает и сплавляется с основным, он находится в расширенном состоянии. При остывании он пытается сжаться до объема, который он бы обычно имел при низкой температуре, но не может этого сделать из-за примыкающего основного металла. Из-за этого между наплавленным и основным металлом возникают напряжения. В этот момент из-за изменения объема при остывании сварной шов удлиняется и сужается. Но при этом снижаются только те напряжения, которые превышают предел текучести наплавленного металла. К моменту, когда металл остынет до комнатной температуры — при условии полной фиксации для предотвращения сдвигов — наплавленный металл будет иметь внутреннее растягивающее напряжение, примерно равное пределу текучести металла. Если снять фиксацию (зажимы или иную силу, препятствующую сжатию), остаточные напряжения будут частично сняты, потому что они заставят металл сдвинуться и деформировать соединение.

Контроль сжатия — как сократить деформации
Чтобы предотвратить или сократить деформации при нагревании и остывании сварного соединения, нужно использовать определенные конструкторские и сварочные приемы. Сжатие нельзя предотвратить, но его можно контролировать. Существует несколько методов сокращения деформаций из-за сжатия металла::

1.  Избегайте излишне большого сечения шва
 Чем больше металла, тем больше силы сжатия. Правильное сечение шва позволит не только сократить искажения, но и сэкономить время и сварочные материалы. Объем наплавленного металла в угловом соединении можно снизить за счет плоского или немного выпуклого шва, в стыковом — за счет правильной подготовки кромок и подгонки. Избыточный металл в сильно выпуклом шве не позволит повысить допустимую нагрузку, но определенно увеличит силы сжатия.

При сварке пластин большого сечения (больше 2,5 см) создание одностороннего или даже двухстороннего скоса кромок позволить значительно снизить объем наплавленного металла, что автоматически означает намного меньший уровень деформаций.

Как правило, когда не стоит опасаться деформаций, нужно выбирать самое экономичное соединение. Если деформации могут представлять собой проблему, подберите соединение, в котором остаточные напряжения будут друг друга компенсировать или соединение, для которого требуется наименьшее количество наплавленного металла.

2. Сделайте прерывистый сварной шов
Еще один способ снизить объем наплавленного металла — по возможности вести прерывистую сварку, как показано на Рис. 3-7(c). Например, при добавлении на стальную пластину ребер жесткости прерывистая сварка позволяет снизить объем наплавленного металла на 75% и в то же время обеспечить необходимую прочность.

 

Рис. 3-7 Деформации можно предотвратить или минимизировать с помощью приемов, которые позволяют преодолеть или конструктивно использовать эффект нагревания и охлаждения.

 

3. Делайте как можно меньше проходов
Меньшее число проходов за счет материалов большего диаметра, Рис. 3-7(d) оказывается более предпочтительным в случаях, когда следует опасаться поперечных деформаций. Сжатие от каждого прохода суммируется, поэтому при большом числе проходов сжатие усиливается.

4. Прокладывайте шов возле нейтральной оси
Деформации можно сократить, если уменьшить плечо рычага для сил сжатия, которые могут сместить пластины. Это показано на Рисунке 3-7(e). Для контролирования деформаций можно эффективно использовать как строение шва, так и сварочную процедуру.

 

Рис. 3-7 Деформации можно предотвратить или минимизировать с помощью приемов, которые позволяют преодолеть или конструктивно использовать эффект нагревания и охлаждения.

 

5. Располагайте швы на нейтральной оси
Этот метод, показанный на Рис. 3-7(f), позволяет уравновесить силу сжатия с одной стороны изделия силой сжатия с другой стороны. Для этого также важны строение соединения и процедура сварки.

6. Обратноступенчатая сварка
При сварке обратноступенчатым способом общее направление сварки может быть, например, слева направо, но каждый отдельный валик накладывается в направлении справа налево, как это показано на Рис. 3-7(g). При наложении очередного сегмента валика  его нагретые края расширяются, что временно раздвигает пластины в точке B. Но как только тепло переходит по пластине в точку C, расширение вдоль внешних краев CD опять сдвигает пластины вместе. Это расстояние больше всего в момент создания первого валика. При последующей сварке пластины расширяются меньше и меньше за счет силы сжатия предшествующих валиков. Обратноступенчатая сварка подходит не для каждой задачи и она слишком неэкономичная при автоматической сварке.

 

Рис. 3-7 Деформации можно предотвратить или минимизировать с помощью приемов, которые позволяют преодолеть или конструктивно использовать эффект нагревания и охлаждения.

 

7. Прогнозирование сил сжатия
С помощью предварительной подгонки деталей (с первого взгляда может показаться, что это относится только к потолочной или вертикальной сварке, что не всегда так) можно использовать силы сжатия конструктивно. На Рис. 3-7(h) показано несколько примеров такой подгонки деталей. При этом методом проб и ошибок нужно подобрать зазоры, необходимые для того, чтобы силы сжатия стянули пластины в нужное положение.

Предварительные подгибка, подгонка и обратная деформация, Рис. 3-7(i) — это самые распространенные примеры компенсирования деформаций при сварке. При предварительной подгонке удлиняется верхняя часть кромок под сварку — где будет расположена большая часть наплавленного металла. Из-за этого шов в готовом виде получается несколько длиннее, чем было бы в нижнем положении. Когда после сварки зажимы будут сняты, пластины опять примут плоскую форму, что снизит продольное усадочное напряжение за счет укорачивания шва. Эти две силы компенсируют друг друга и пластины принимают желаемую плоскую форму.

Еще один распространенный прием компенсирования сил сжатия — это сварка парных идентичных сегментов, Рис. 3-7(j), жестко скрепленных зажимами. После завершения сварки обоих изделий им позволяют остыть и затем снимают зажимы. Этот метод можно совмещать с подгибкой, когда перед наложением зажимов в определенные места между деталями вставляются клины.

В случае швов большого сечения жесткость элементов и их расположение относительно друг друга позволяют должным образом сбалансировать все воздействующие силы. Если это невозможно, нужно найти другой способ компенсировать силы сжатия в наплавленном металле. Этого можно добиться, если с помощью зажимов погасить силы сжатия за счет противоположной силы. Этой противоположной силой могут быть: другие силы сжатия; сдерживающие силы зажимов, тисков или фиксаторов; сдерживающие силы из-за определенного расположения элементов; или провисание одного из элементов благодаря гравитации.

8.  Процедура сварки
Хорошо продуманная процедура сварки предусматривает поочередную сварку в разных местах конструкции, потому что когда она сжимается в одном месте, она противодействует силам сжатия в уже готовых соединениях. В качестве примера, сварку можно поочередно вести с двух сторон нейтральной оси стыкового соединения, как показано на Рис. 3-7(k). Еще один пример, для стыкового соединения, предусматривает поочередную сварку в последовательности, показанной на Рис. 3-7(l). В этих примерах сжатие от шва №1 компенсирует сжатие от шва №2.

 

Рис. 3-7 Деформации можно предотвратить или минимизировать с помощью приемов, которые позволяют преодолеть или конструктивно использовать эффект нагревания и охлаждения.

 

Наверное, самый распространенный способ контроля деформаций в мелких деталях — это зажимы, тиски и другие крепежные приспособления, которые фиксируют детали в нужном положении до завершения сварки. Выше уже было упомянуто, что сдерживающая сила зажимов увеличивает внутреннее напряжение в наплавленном металле до тех пор, пока не будет достигнут предел текучести. В большинстве случаев сварки низкоуглеродистой стали он составляет около 310 МПа. Было бы логично предполагать, что это напряжение приведет к значительному смещению или деформации после того, как деталь освободят от тисков или зажимов. Однако на самом деле этого не происходит, так как это напряжение (сужение детали) намного ниже смещения, которое произошло бы без использования фиксации во время сварки.

9.  Снижение сил сжатия после сварки
Проковка — это один из доступных способов противостоять силам сжатия во время остывания шва. По сути, проковка шва позволяет удлинить шов и сделать его тоньше, тем самым снизив (с помощью пластических деформаций) напряжение из-за остывания при охлаждении металла. Но этим методом нужно пользоваться с осторожностью. Например, нельзя проковывать корневой шов из-за риска скрыть или вызвать появление трещины. Как правило, проковка не допускается при последнем проходе, потому что это может скрыть трещину и помешать визуальному осмотру, и потому что она оказывает нежелательный эффект механического упрочнения. Поэтому применимость этого метода несколько ограничена, хотя бывают  случаи, когда проковка между проходами оказалась единственным подходящим решением проблем с деформациями или растрескиванием. Перед проведением проковки на нее сначала нужно получить конструкторское разрешение.

Еще один метод снятия сил сжатия — это термическое снятие напряжения, контролируемое нагревание соединения до определенной температуры с последующим контролируемым соединением. Иногда для этого скрепляют вместе два идентичных соединения, после чего проводится сварка и снятие напряжения. Это позволяет свести к минимуму остаточное напряжение, которое деформировало бы соединения.

10.  Сокращение времени сварки
Так как для распространения тепла необходимо время, оно оказывает большое влияние на деформации. В большинстве случае предпочтительно завершить сварку как можно скорее, до того, как нагреется и расширится большой объем металла. Сжатие и деформирование сварного шва зависят от используемого процесса сварки, типа и диаметра сварочных материалов, силы тока и скорости сварки. Механизированное сварочное оборудование позволяет сократить продолжительность сварки и объем затронутого тепловым воздействием металла, как следствие, сократив уровень деформаций. Например, для создания сварного шва определенного размера на пластине большого сечения с настройками 175А, 25В и 7,5 см/мин. требуется 87 500 джоулей энергии (тепловложения) на линейный дюйм шва. Для создания такого же шва с настройками 310А, 35В и 20 см/мин. требуется 81 400 джоулей на линейный дюйм. Большое тепловложение обычно приводит к большим деформациям шва (примечание: мы специально не используем слова «избыточное» и «больше необходимого» потому что сечение шва тесно связано с тепловложением. В большинстве случаев сечение углового шва (в дюймах) равняется квадратному корню тепловложения(кЖд/дюйм), поделенному на 500. Поэтому эти два соединения скорее всего будут иметь разный размер.

Другие методы контроля деформаций

Тиски с жидкостным охлаждением
Для борьбы с деформациями было разработано несколько методов. Например, при сварке листового металла иногда используется жидкостное охлаждение (Рис. 3-33), которое позволяет быстро отводить жар от свариваемых компонентов. Для этого к медным крепежным зажимам припаиваются медные трубы и во время сварки через эти трубы подается вода. Кроме того, деформации также удается сократить за счет сдерживающей силы зажимов.

 

Рис. 3-33 Система жидкостного охлаждения для отведения жара при сварке.

 

Укрепляющая накладка
«Укрепляющие накладки» — это еще один полезный прием для снижения деформаций при сварке стыковых соединений, Рис. 3-34(a). К кромкам одной из пластин приваривают скобы и в них вставляют клины, которые выравнивают кромки и удерживают их во время сварки.

 

Рис. 3-34 Различные конфигурации укрепляющих накладок для снижения деформаций при стыковой сварке.

 

Термическое снятие напряжения
Снятие напряжение нагреванием используется для снижения деформаций только в исключительных случаях. Однако бывают случаи, когда это необходимо для предотвращения дальнейшей деформации материала до завершения сварки.

Обзор: контрольный список для снижения деформаций
Этот список поможет Вам избежать деформаций:

Избегайте чрезмерного сечения швов
Контролируйте подгонку
Если это возможно и приемлемо с точки зрения конструкторских требований используйте прерывистую сварку
При угловой сварке делайте как можно более короткие отрезки.
При сварке с разделкой кромок старайтесь уменьшить объем наплавленного металла. Обдумайте возможность использования двухсторонних соединений.
При многопроходной сварке по возможности ведите сварку поочередно с обеих сторон соединения.
Насколько это возможно, сократите число проходов.
Используйте процедуры с низким тепловложением. Обычно для этого требуется большая производительность наплавки и высокая скорость сварки
Используйте сварочные манипуляторы, чтобы как можно больше увеличить долю сварки в нижнем положении. Сварка в нижнем положении позволяет использовать сварочные материалы большого диаметра и процедуры сварки с высокой производительностью наплавки
Располагайте швы рядом с нейтральной осью изделия
Как можно равномернее распределяйте тепло с помощью продуманной процедуры сварки и расположения швов
Ведите сварку по направлению к незафиксированной части изделия
Пользуйтесь для подгонки деталей зажимами, тисками и укрепляющими накладками
Предварительная подгонка и подгибка позволит силам сжатия придать изделиям нужную форму
Соединяйте изделия и узлы таким образом, чтобы сварные соединения компенсировали друг друга вдоль нейтральной оси секции

 

Эти приемы помогут свести влияние деформаций и остаточного напряжения к минимуму.

Как определить прочность поперечного углового шва

Если вы не инженер-конструктор, вам обычно не нужно беспокоиться об определении прочности сварного шва. Прочность сварного шва связана с его несущей способностью или с какой нагрузкой он может выдержать до того, как выйдет из строя. Однако для всех нас, участвующих в сварочном процессе, от сварщиков до руководителей производства и квалифицированного персонала и инженеров-сварщиков, очень важно понимать основы проектирования сварных швов.

Сварка — это эпидемия в нашей отрасли. Это связано с непониманием того, как правильно подобрать размер сварного шва. Но даже компании с командами инженеров, которые могут позволить себе роскошь использовать программное обеспечение для анализа методом конечных элементов, по-прежнему требуют, чтобы размеры сварных швов были намного больше, чем необходимо. Эта сварка может иметь огромное влияние на стоимость. Чтобы получить представление о том, сколько вы можете прочитать: Стоимость сварки.

Базовое понимание того, как правильно определять размер сварных швов, позволит вам задаться вопросом о размере определенных сварных швов.Мы не говорим вам немедленно сокращать все размеры сварных швов. Любое изменение этой величины должно быть рассмотрено и одобрено инженером. Однако экономия может быть значительной.

Чтобы объяснить, как определить прочность сварного шва, воспользуемся простым примером. В этой статье мы обсудим только, как определить прочность поперечного углового шва . Поперечный угловой шов — это сварной шов, перпендикулярный приложенной силе, как показано на изображении ниже.

Поскольку нагрузка перпендикулярна сварному шву, она считается растягивающей. Формула, которую нам нужно использовать для определения грузоподъемности сварного шва:

Где

σt — предел прочности сварного шва на разрыв (определяемый используемым присадочным металлом) в PSI

.

F — это сила, которую может выдержать сварной шов, другими словами, прочность сварного шва в фунтах-силах

.

A — эффективная площадь сварного шва

Эффективная площадь сварного шва рассчитывается путем умножения длины сварного шва на ширину сварного шва.Для целей проектирования мы используем теоретическое горло, как показано ниже.

На приведенной выше диаграмме «w» — это размер ветви углового сварного шва. Теоретическая горловина рассчитывается путем умножения «w» на косинус 45˚, что составляет 0,707. Для всех угловых сварных швов, когда оба плеча имеют одинаковый размер, теоретический зазор будет равен 0,707 x «w».

Если длина сварного шва составляет 20 дюймов, то эффективная площадь будет 20 x 0,707 x «ширина».

В нашем примере два сварных шва соединяют два элемента.Оба сварных шва имеют размер лапки ¼ дюйма и длину 20 дюймов. Мы хотим определить максимальную нагрузку, которую могут выдержать эти сварные швы. Сварка выполняется проволокой ER70S-6 GMAW с минимальным пределом прочности на разрыв 70 000 фунтов на квадратный дюйм.

Сначала определите размер горла.

Горло = «w» x cos 45˚ = (1/4) x (0,707) = 0,177 »

Теперь определите эффективную площадь сварного шва. Помните, что есть два сварных шва длиной 20 дюймов.

Эффективная площадь = 2 x длина x горловина = (2) x (20) x (0,177) = 7,08 кв.дюйма

Теперь вернемся к нашей основной формуле.

Поскольку мы используем провод ER70S-6, он равен 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Теперь у нас есть все значения, кроме того, которое мы решаем, F .

Переставляем формулу, чтобы найти F .

F = (70 000) x (7,08) = 495 600 фунтов

Таким образом, наши двухсторонние угловые сварные швы длиной 20 дюйма длиной 20 дюймов обладают несущей способностью выдерживать растягивающее усилие почти в полмиллиона фунтов.Для сравнения: Boeing 747-400 весит примерно 404 600 фунтов. Итак, наши, казалось бы, крошечные сварные швы могут подобрать 747! Это впечатляет. Однако, прежде чем отправиться в аэропорт и испытать это на практике, вам следует знать несколько вещей.

• Если усилие приложить быстро, сварной шов не выдержит значительно меньшей нагрузки
• Если усилие не прилагается идеально равномерно по обоим швам, сварные швы развалятся при значительно меньшей нагрузке
• Если есть какие-либо неоднородности сварного шва, такие как трещины, кратеры на поднутрении, сварные швы развалятся при значительно меньшей нагрузке.
• Если нагрузка не является полностью статической, сварные швы развалятся при значительно меньшей нагрузке.
• Если нагрузка не является идеально перпендикулярной сварным швам, сварные швы развалятся при значительно меньшей нагрузке.

Список «если» продолжается.Из-за этого сварочные нормы вводят фактор безопасности. Факторы безопасности используются, чтобы убедиться, что мы не перегружаем конструкции. В следующем посте мы представим пример угловых сварных швов, нагруженных сдвигом. По сути, это наихудший сценарий, который ограничивает максимальное усилие, которое можно приложить к сварному шву, прежде чем он выйдет из строя. Большинство расчетов выполнено с учетом того, что угловые сварные швы будут подвергаться сдвигу.

Предупреждение : приведенные выше расчеты используются для объяснения теории, лежащей в основе конструкции сварных швов.Это упрощенный пример, иллюстрирующий определенные принципы проектирования. Прежде чем вносить какие-либо изменения в сварные швы, если предварительно был определен конкретный размер, должны быть проведены надлежащие испытания и одобрения инженерами.

Ссылка: Проектирование сварных конструкций

Как использовать прибор для измерения углового шва

Это краткое справочное руководство по использованию калибра сварного шва.Сварочные калибры, вероятно, являются одним из наиболее редко используемых инструментов в арсенале сварщика. Во многих других руководствах нет должного объяснения того, как правильно использовать калибр сварного шва. Неправильное использование калибра сварного шва может стоить вам бесчисленных часов головной боли и дополнительной работы.

Во-первых, два типа измерений, которые вы выполняете с помощью манометра для угловой сварки, — это проверка толщины горловины и проверка длины ножки.

Считывание калибровочного калибра при сварке

Считывание толщины сварного шва простое и понятное.На каждом конце калибра измеряется либо длина ножки, либо толщина горловины. При расчете длины опоры всегда учитываются выпуклые стороны калибра сварного шва. При расчете толщины горловины на калибрах скругления будут стороны с выступами посередине его стороны.

Проверка толщины горловины

Держа сварной шов в руке, возьмите один из калибров для угловой сварки, чтобы измерить толщину шва в соответствии с заданной требуемой толщиной. Проверьте, соприкасается ли выступ в середине калибра углового шва с вашим сварным швом.Если между сварным швом и выступом есть пространство, вам необходимо исправить сварной шов. Если места нет, значит, вы отлично поработали.

Проверка длины ноги

Следующим типом измерения, выполняемым прибором для измерения углового шва, является проверка длины участка. Для этого возьмите калибр углового сварного шва, который требуется в соответствии со спецификацией сварного шва. Сдвиньте калибр так, чтобы он упирался в вертикальную металлическую деталь сварного шва. Если вы заметили, что между горизонтальным носком есть пространство: a.k.a «H. Носок »и сварной шов, то ваш сварной шов имеет меньший размер по горизонтали и должен быть закреплен.

Если вы заметили, что сварной шов не доходит до вертикального носка, известного как «V. Toe », то ваш сварной шов будет иметь меньший размер по вертикали и должен быть закреплен.

ALLY Tools — ведущий бренд сварочных принадлежностей на Amazon.com. Они предоставляют множество полезных ручных сварочных инструментов, которые идеально подходят для вашего сварочного цеха. Посетите их веб-сайт, чтобы увидеть всю линейку продуктов и получить полезные советы!

Регулируемый калибр углового сварного шва, регулируемый калибр углового сварного шва, WG-3, WG-3M, калибр, галлон, g.a.l., WG-3, WG-3M

обслуживает канадские провинции Ньюфаундленд, Нова Шотландия, Нью-Брансуик, Остров Принца Эдуарда, Квебек, Онтарио, Манитоба, Саскачеван, Альберта, Британская Колумбия и штаты Алабамы, Аляски, Аризоны, Арканзаса, Калифорнии, Колорадо, Коннектикута, Делавэр, Флорида, Джорджия, Гавайи, Айдахо, Иллинойс, Индиана, Айова, Канзас, Кентукки, Луизиана, Мэн, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Миннесота, Миссисипи, Миссури, Монтана, Небраска, Невада, Нью-Гэмпшир, Нью-Джерси, Нью-Мексико, Нью-Йорк, Север Каролина, Северная Дакота, Огайо, Оклахома, Орегон, Пенсильвания, Род-Айленд, Южная Каролина, Южная Дакота, Теннесси, Техас, Юта, Вермонт, Вирджиния, Вашингтон, Западная Вирджиния, Висконсин, Вайоминг Мы можем отправить через UPS в Афганистан, Аландские острова, Албанию, Алжир, Американское Самоа, Андорра, Ангола, Ангилья, Антигуа И Барбуда, Аргентина, Армения, Аруба, Австралия, Австрия , Азербайджан, Азорские острова, Багамы, Бахрейн, Бангладеш, Барбадос , Беларусь, Бельгия, Белиз, Бенин, Бермуды, Бутан, Боливия , Бонэйр, Босния, Ботсвана, Бразилия, Британские Виргинские острова , Бруней, Болгария, Буркина-Фасо, Бурунди, Камбоджа, Камерун , Канада, Канарские острова, Кабо-Верде, Каймановы острова, Центральный Африканская Республика, Чад, Чили, Китай, Колумбия, Коморские Острова, Конго, Острова Кука, Коста-Рика, Хорватия, Кюрасао, Кипр , Чехия, Демократическая Республика Конго, Дания, Джибути , Доминика, Доминиканская Республика, Эквадор, Египет, Сальвадор , Англия, Экваториальная Гвинея, Эритрея, Эстония, Эфиопия, Фарерские острова, Фиджи, Финляндия, Франция, Французская Гвиана, Французский Полинезия, Габон, Гамбия, Грузия, Германия, Гана, Гибралтар , Греция, Гренландия, Гренада, Гваделупа, Гуам, Гватемала , Гернси, Гвинея, Гвинея-Бисау, Гайана, Гаити, Голландия , Гондурас, Гонконг, Венгрия, Исландия, Индия, Индонезия , Ирак, Ирландия, Израиль, Италия, Кот-д’Ивуар, Ямайка, Япония , Джерси, Иордания, Казахстан, Кения, Кирибати, Косраэ, Кувейт , Кыргызстан, Лаос, Латвия, Ливан, Лесото, Либерия, Ливия , Лихтенштейн, Литва, Люксембург, Макао, Македония (Fyrom) , Мадагаскар, Мадейра, Малави, Малайзия, Мальдивы, Мали, Мальта, Маршалловы Острова, Мартиника, Мавритания, Маврикий , Майотта, Мексика, Микронезия, Молдова, Монако, Монголия , Черногория, Монтсеррат, Марокко, Мозамбик, Н.Мариана Острова, Намибия, Непал, Нидерланды, Нидерландские Антильские острова , Новая Каледония, Новая Зеландия, Никарагуа, Нигер, Нигерия, Остров Норфолк, Северная Ирландия, Норвегия, Оман, Пакистан, Палау, Панама, Папуа-Новая Гвинея, Парагвай, Перу, Филиппины , Польша, Понапе, Португалия, Пуэрто-Рико, Катар, Реюньон, Румыния, Рота, Россия, Руанда, Саба, Сайпан, Сан-Марино , Саудовская Аравия, Шотландия, Сенегал, Сербия, Сейшельские Острова, Сьерра Леоне, Сингапур, Словакия, Словения, Соломоновы Острова, Юг Африка, Южная Корея, Испания, Шри-Ланка, Св.Бартелеми, св. Кристофер, Санта-Крус, Сент-Эстатиус, Сент-Джон, Сент-Китс И Невис, Сент-Люсия, Сен-Мартен, Сен-Мартен, Сент-Томас , Сент-Винсент / Гренадины, Суринам, Свазиленд, Швеция, Швейцария , Сирия, Таити, Тайвань, Таджикистан, Танзания, Таиланд, Восточный Тимор, Тиниан, Того, Тонга, Тортола, Тринидад и Тобаго, Трук, Тунис, Турция, Туркменистан, турки и Острова Кайкос, Тувалу, Уганда, Украина, Остров Юнион, США Арабские Эмираты, Великобритания, США, Уругвай, US Virgin Острова, Узбекистан, Ванату, Ватикан, Венесуэла , Вьетнам, Верджин-Горда, Уэльс, Острова Уоллия и Футуна , Western Samoa, Yap, Yemen, Zambia, Zimbabwe

г.Компания A.L. Gage :: Измерительные швы для сварных швов

Измерительные швы для сварных швов прочные, качественные и удобные в размерах.

Наши измерительные филе для сварных швов наверняка прослужат вам долгие годы как в магазине, так и в полевых условиях.

	Набор для десятичных угловых сварных швов — 8 предметов ~ С маркировкой на ОДНОЙ стороне ~ Кат. № Decimal Fillet Измерения начинаются с.От 050 до .200 дюймов Меры по ноге и горлу $ 117,00 Доставка может занять 4-6 дней.
Калибр профиля сварного шва Кат. № 29 Быстро и легко проверьте правильность профиля сварных швов. Только 3,5 дюйма в длину и 1,5 дюйма в ширину в сложенном состоянии. • Простота использования. • Умещается в кармане! • Все из нержавеющей стали. $ 47,00 Доставка может занять 4-6 дней.
Внешний вид кейса может различаться	Набор из 7 угловых сварных швов ~ с маркировкой на ONE стороне ~ Кат. № 8, № 8b Проверьте размер угловой ножки и горловины. от 1/8 дюйма до 1 дюйма 36,50 долл. США Доставка может занять 4-6 дней.
Набор из 7 частей для угловых сварных швов ~ с маркировкой на ОБЕИХ сторонах ~ Кат. № 8a, № 8c Проверьте размер ножки и горловины. от 1/8 дюйма до 1 дюйма 50,50 долл. США Доставка может занять 4-6 дней.	Внешний вид кейса может отличаться
Внешний вид кейса может различаться	Комплект для угловых сварных швов из 12 элементов ~ С маркировкой на ОБЕИХ сторонах ~ Кат. № 8d Проверка угловой ножки и размера горловины Шаги: от 1/32 «до 1/2», 1 / От 16 дюймов до 1 дюйма 85,00 $ Доставка может занять 4-6 дней.
Набор из 8 элементов для угловых сварных швов Кат. № 81 Проверка размера фланца и горловины От 1 1/8 дюйма до 2 дюймов с шагом 1/8 дюйма $ 68,50 Доставка может занять 4-6 дней.
	Набор для угловых сварных швов из 8 элементов Кат. № 82 Проверка размера фланца и горловины 2 от 1/8 дюйма до 3 дюймов с шагом 1/8 дюйма $ 73.50 Доставка может занять 4-6 дней.
W.T.P.S. Манометр с калибровочным блоком Кат. № 7 Прецизионный корпус из нержавеющей стали. Все маркировки и размеры выгравированы лазером для облегчения чтения. Комплект манометров поставляется с прецизионным калибровочным блоком; каждый блок был отшлифован до нуля.0005 для исключительной точности. 69,00 долл. США Доставка может занять 4-6 дней.	Внешний вид кейса может отличаться
Внешний вид кейса может различаться	W.T.P.S. Датчик с калибровочным блоком и Mini Maglite ® AAA фонарик Кат. № 7L Прецизионный из нержавеющей стали.Все маркировки и размеры выгравированы лазером для облегчения чтения. Комплект манометров поставляется с прецизионным калибровочным блоком; каждый блок был отшлифован с допуском 0,0005 для исключительной точности. В набор также входит один фонарик Mini Maglite ® AAA (люмен: 100) с зажимом для кармана, батарейки и защитный футляр для переноски. $ 86,00 Доставка может занять 4-6 дней.
Для доставки за пределы США: Если ваш заказ должен быть доставлен за пределы США, мы обычно должны добавить 10% для покрытия дополнительных расходов на доставку и обработку.Однако, в зависимости от ваших заказанных товаров и места доставки, эти дополнительные 10% могут быть слишком высокими или слишком низкими. Пожалуйста, свяжитесь с нами и сообщите список желаемых товаров и место доставки, чтобы мы могли более точно указать эту скорректированную сумму: [email protected]

Мы не можем найти эту страницу

(* {{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.ТОВАРЫ}} {{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}}

Сварка сварка по сравнению с проплавлением сварного шва

Я слышал, как некоторые люди говорят, что при любой сварке необходимо иметь глубокое или максимальное проникновение в опорную плиту, чтобы сварной шов был прочным.Если проплав неглубокий, сварной шов будет слабее. Лучше всего как можно глубже проплавить сварной шов. Эти утверждения точны?

Нет, в всех случаях неточно утверждать, что увеличение проплавления сварного шва напрямую коррелирует с увеличением прочности сварного шва (где «прочность» относится к пределу текучести сварного шва и пределу прочности на растяжение, оба измеряются в фунтах на квадратный дюйм (psi), килограмм psi (ksi) или мегапаскали (МПа) Прочность сварного шва определяется достижением полного сплавления и другими факторами, в зависимости от типа сварного шва.Этот вопрос заслуживает обсуждения различий между сварочным «плавлением» и «проплавлением» сварного шва. Чтобы статья оставалась краткой, обсуждение будет ограничено дуговой сваркой, двумя распространенными типами сварных швов (тавровым и стыковым) и двумя распространенными типами сварных швов (угловым и канавочным). См. Примеры на , рис. 1 .

Рис. 1. Обычные соединения и типы сварных швов

Дуговая сварка — это получение двух или более отдельных кусков металла и их соединение в одну непрерывную или однородную секцию.Вы достигаете слияния, что означает смешивание или объединение. Другими словами, цель дуговой сварки — добиться плавления между изначально отдельными кусками металла. Американское сварочное общество (AWS) определяет сплавление как «плавление вместе присадочного металла и основного металла (подложки) или только основного металла, которое приводит к слиянию» (Стандартные термины и определения для сварки ANSI / AWS A3.0). Синтез происходит, когда у вас есть атомные связи металлов. Молекулы каждого отдельного куска металла и металла-наполнителя связываются вместе, когда у вас есть 1) атомная чистота и 2) атомная близость (см. , рис. 2 ).Это происходит при дуговой сварке, так что атомы каждого куска металла связываются вместе с общими электронами, образуя один сплошной или однородный кусок металла.

Теперь, с другой стороны, проплавление, или правильное название глубина плавления , определяется AWS как «расстояние, на которое плавление распространяется в основной металл или предыдущий проход от поверхности, расплавленной во время сварки». Поперечное сечение сварного шва (особенно после травления) покажет вам профиль проплавления сварного шва, включая глубину и ширину проплавления (см. Примеры на рисунках 3 и 4 , где также называются и выделяются различные части углового шва. и пазовый шов).Для достижения надлежащей прочности сварного шва любая сварка требует полного сплавления между кусками металла и присадочным металлом, но не для всех соединений требуется большая глубина сплавления или глубокое проплавление. Пока вы добились полного сплавления присадочного металла и опорных пластин (и, если необходимо, стальной опорной балки), вы успешно соединили металл в одну однородную деталь. Неважно, глубокое у вас проникновение или неглубокое. Теоретически (но не реально) вы могли бы даже получить полное слияние на глубину всего нескольких молекул и при этом сварить части вместе.

В качестве примера рассмотрим тройник и угловой шов на рис. , рис. 3 . Требуемая прочность сварного шва достигается за счет полного сплавления и получения правильного размера углового шва (измеренного либо длиной полки, либо теоретической длиной горловины) для данного сварного шва. Соответствующий размер сварного шва, необходимый для достижения соответствующей прочности сварного шва, определяется инженером-проектировщиком на этапе проектирования. Как это определяется, выходит за рамки данной статьи. Однако, как производитель, если вы сделаете сварной шов подходящего размера в соответствии с проектной спецификацией и добьетесь полного сплавления присадочного металла и опорных пластин, включая основание, вы получите сварной шов достаточной прочности.Прочность сварного шва не определяется степенью проникновения в опорные плиты.

Рисунок 3: Части углового сварного шва

В качестве другого примера рассмотрим стыковое соединение и сварку с одиночной V-образной канавкой с полным проваром (CJP) в Рисунок 4 . Надлежащая прочность сварного шва CJP с разделкой кромок достигается за счет полного плавления сварного шва и использования присадочного металла правильной прочности (т.е.е., по прочности, по крайней мере, соответствующей основному металлу). Опять же, прочность сварного шва не определяется уровнем проникновения в опорные плиты.

Отметим также, что при сварке с разделкой кромок CJP размер сварного шва также не определяет прочность сварного шва, как это происходит с угловым сварным швом. Скорее, размер сварного шва — это просто результирующий объем сварочного металла, необходимый для заполнения стыка надлежащих размеров (то есть градусов угла скоса или включенного угла и ширины корневого отверстия).Правильные размеры соединения — это такие размеры, которые обеспечивают достаточный доступ электрода в соединение, чтобы можно было использовать хорошие методы сварки для достижения полного сплавления с опорными пластинами (и стальной опорной балкой). Кроме того, необходимы правильные размеры шва, чтобы обеспечить правильное соотношение глубины и ширины корневого прохода (обсуждается далее в этой статье).

Рис. 4. Части сварного шва с канавкой

В этой статье подчеркивается необходимость достижения полного сплавления.Это связано с тем, что проблема может возникнуть, если у вас не хватает сплавления в какой-либо части соединения. Это может быть разрыв с проплавлением боковой стенки, правильно обозначенный , проплавление стыка , или сплавление у корня, правильно обозначенное проплавление корня . Неполное сплавление может стать зоной дефекта сварного шва, что может повлиять на прочность сварного шва и в конечном итоге привести к его разрушению. На рисунке 5 показаны примеры приемлемых и недопустимых профилей сварных швов.

Рис. 5. Профили углового шва

Хотя это не обязательно связано с прочностью сварного шва, существуют ситуации, в которых может быть полезным более глубокое проплавление шва.Вот три примера:

Преимущество: Как указывалось ранее, необходимо добиться полного сплавления в основании сварного шва. Если электрод неправильно нацелен на корень, длина дуги или расстояние между контактным концом и рабочим столом (CTWD) не поддерживается на постоянном расстоянии и / или не используются надлежащие процедуры или настройка, то возникает проблема отсутствия сплавления в корне. более вероятны. Эти факторы контролируются сварочными навыками оператора, при этом у менее опытных сварщиков чаще возникают проблемы со сваркой.Если у вас есть процедура сварки, которая обеспечивает более глубокое проплавление сварного шва (и, как следствие, более широкий профиль проплавления), вы увеличиваете шансы на достижение полного проплавления на корне даже у сварщиков с ограниченными навыками. Более глубокий и широкий профиль проникновения покрывает большую площадь. Таким образом, у вас больше шансов попасть в корень (т.е. достичь слияния), даже если дуга не сфокусирована прямо на нем.

Преимущество: На рисунке 6 показаны примеры сварных швов CJP с разделкой кромок в стыковом соединении с размером поверхности впадины (т.е.е. квадратная кромка или нескошенная часть кромок пластины в стыковом соединении). Эти стыки будут свариваться с первой стороны (за один или несколько проходов, в зависимости от толщины листа). Затем, как правило, сварная деталь переворачивается и сваривается со второй стороны (опять же, за один или несколько проходов). Для достижения полного проплавления шва пластины должны быть скошены, как в двойном V-образном стыке, показанном на верхнем рисунке. Или, если это соединение с квадратной кромкой (показано на нижнем рисунке), то после того, как первая сторона будет сварена, вторая сторона соединения должна быть сначала зарезана для получения прочного металла сварного шва.Затем приваривается вторая сторона. Если бы использовались сварочные процедуры, обеспечивающие более глубокое проплавление сварного шва, то глубина скосов стыка не должна быть такой большой, что удлиняет поверхность корня. Или, в случае квадратных кромок, не так много опорной пластины со второй стороны нужно будет удалить путем задней строжки, прежде чем будет достигнут прочный металл сварного шва. В любом случае объем сварочного металла, необходимый для заполнения стыка, будет уменьшен. Это сокращает как количество присадочного металла, необходимого для заполнения стыка, так и время сварки.Меньшее количество сварок также уменьшит потенциальные проблемы с короблением пластины.

Рисунок 6: Соединения, требующие проплавления

Выгода: Для угловых швов с плоской поверхностью и равными размерами плеч расстояние от поверхности шва до корня называется теоретическим зазором . Если вы достигнете слияния за пределами корня, тогда фактическая или эффективная длина горловины увеличится (см. , рис. 3 для идентификации теоретической и фактической горловины).Как правило, при нормальном проплавлении корней не учитывается дополнительная прочность сварного шва. Однако, если может быть достигнуто значительного и последовательного проникновения корня , что значительно увеличивает эффективную глубину горловины, то размер полки углового шва может быть уменьшен без ущерба для прочности сварного шва (см. Пример в , рис. 7, ). Более глубокое проплавление не приводит к получению углового шва с большей прочностью. Скорее, он позволяет выполнять угловой шов меньшего размера с тем же уровнем прочности, что и угловой шов большего размера, выполненный с меньшим проваром.Угловые швы меньшего размера уменьшают количество необходимого металла сварного шва и могут даже позволить увеличить скорость перемещения. Это преимущество может быть потенциально реализовано при использовании процесса дуговой сварки под флюсом (SAW), известного своими возможностями глубокого проплавления. Другие процессы дуговой сварки также могут обеспечить глубокое проплавление. Однако производственный цех должен быть способен обеспечивать более глубокий уровень проникновения на постоянной основе, поэтому эта концепция не всегда может быть применима. Эта статья об инновациях в сварке из журнала James F.На сайте Lincoln Foundation эта тема обсуждается более подробно.

Рис. 7: Более эффективное проникновение сварного шва, полученное при значительно более глубоком проплавлении сварного шва

Существуют также ситуации, в которых более глубокое проплавление сварного шва может быть вредным. Вот три примера:

Ограничение: Глубокое проникновение может вызвать проблемы, если проблема заключается в прожоге. При сварке тонкого материала, такого как листовой металл большой толщины, слишком большое проплавление может привести к прожиганию сварного шва на всем протяжении соединения и выпадению дна.В других случаях тонкий корневой проход выполняется в открытом корневом стыке (например, стыке труб). Если второй проход имеет слишком большое проникновение, может возникнуть проблема прожигания корневого прохода.

Ограничение: При слишком глубоком проникновении может возникнуть проблема растрескивания по средней линии (форма горячего растрескивания). См. Рис. 8 , где показан пример трещины по средней линии в угловом сварном шве. Необходимо соблюдать баланс между глубиной проникновения и шириной корневого прохода. Отношение глубины к ширине (отношение W / D) не должно превышать 1: 1.2. Это сохраняет форму сварного шва достаточно однородной. Таким образом, по мере затвердевания металла шва усадочные напряжения становятся достаточно однородными во всех направлениях. Однако, если сварной шов значительно глубже, чем ширина, тогда усадочные напряжения будут неравными, и в результате сварной шов будет трескаться в центре валика.

Рисунок 8: Сварной шов с глубоким проникновением и трещиной по центру из-за недостаточного отношения W / D

Ограничение: Слишком большое количество примесей в опорной плите также может быть проблемой для сварных швов с глубоким проникновением.По мере увеличения проплавления увеличивается и объем опорной плиты, которая расплавляется и соединяется с присадочным металлом в полученной сварочной ванне. Это может привести к добавлению дополнительных элементов в сварочную ванну, что сделает сварной шов более чувствительным к образованию трещин. Примеры включают сварку свободно обрабатываемых марок стали с более высоким содержанием серы, фосфора и / или свинца. Эти более мягкие элементы имеют более низкие температуры плавления (и затвердевания), чем сталь. Таким образом, в сварочной ванне с жидкостью они имеют тенденцию перемещаться к центру сварного шва, где они затвердевают в последнюю очередь.Эта высокая концентрация более мягких элементов в центре сварного шва часто приводит к растрескиванию по средней линии из-за напряжений затвердевания и усадки сварного шва.

Кроме того, в случае наплавки твердым сплавом или наплавки более глубокое проплавление может разбавить химический состав наплавленного металла и потенциально снизить его итоговые свойства износостойкости. Наплавочные швы — это просто сварные швы «валик на пластину». Рисунок 9 показывает наплавку с минимальным проваром и, следовательно, с минимальной примесью между металлом сварного шва и опорной пластиной. На рисунке 10 показан сварной шов «валик на пластину» с более глубоким проваром и, следовательно, гораздо большей примесью между металлом сварного шва и опорной пластиной.

Рисунок 9: Сварной шов с неглубоким проплавлением

Рис. 10: Сварка с глубоким проникновением

Каковы разные положения сварки?

TWS — отличный вариант обучения для всех

Узнайте больше о том, как мы можем подготовить вас к продвижению по карьерной лестнице.

Американское общество сварщиков выделяет четыре основных сварочных должности: ¹

1. Плоское положение
2. Горизонтальное положение
3. Вертикальное положение
4. Верхняя позиция ¹

Что такое сварочная позиция? Почему бывают разные положения сварки? А как узнать, какую позицию использовать?

Продолжайте читать для ответов.

Почему бывают разные положения при сварке?

Те, кто никогда не посещал занятия по сварке и не плавил металл в полевых условиях, могут предположить, что сварщик просто сидит за рабочей станцией и соединяет металлические компоненты перед собой, свободно перемещаясь по столу и перемещая заготовку по мере необходимости.

Но в повседневной рабочей среде соединение металла может быть намного сложнее. Заготовки можно прикрепить к потолку, углу или полу. ¹

Сварщикам нужны технологии, позволяющие сваривать в любом положении. ¹ Итак, были разработаны четыре общих положения сварки. ¹

Что такое сварочная позиция?

Позиция сварки — это метод, который позволяет сварщику соединять металлы в том положении, в котором они находятся, или положении, в котором будет использоваться конкретный компонент. ¹

Существует четыре основных типа сварочных позиций: ¹

1. Плоское положение

Сварочный шов в плоском положении, также называемый «направленным вниз», является самым простым и часто первым сварным швом, который выучивают новички. Соединяемые металлы укладываются плоско, и сварщик пропускает по ним электрическую дугу, перемещаясь по заготовке в горизонтальном направлении. Верхняя сторона соединения сваривается, позволяя расплавленному материалу двигаться вниз по его краям или канавке. ²

2. Горизонтальное положение

Горизонтальное положение считается смещенным сварным швом. Наряду с вертикальным и над головой, горизонтальное положение может быть более сложным для выполнения и требует более высокого уровня навыков. ²

Ось сварного шва горизонтальна. Способ выполнения позиции зависит от типа сварного шва. Для углового шва сварной шов размещают там, где вертикальная и горизонтальная части металла пересекаются под углом 90 градусов. При выполнении шва с разделкой кромок поверхность шва будет располагаться в вертикальной плоскости. ¹

3. Вертикальное положение

Для вертикального сварного шва и сварной шов, и пластина будут лежать вертикально. Одной из основных проблем при выполнении этого шва является то, что расплавленный металл стекает вниз и накапливается. Сварка в вертикальном положении вниз или вверх может предотвратить эту проблему. ³

4. Накладные расходы

Сварочный шов в верхнем положении — это наиболее трудное положение для работы. Сварка будет выполняться двумя металлическими частями над сварщиком, и сварщик должен будет наклонять себя и оборудование, чтобы дотянуться до стыков. ³

Одной из основных проблем может быть провисание металла на пластине. Когда металл проседает, образуется корона. Чтобы избежать этой проблемы, лужу расплавленного металла нужно держать небольшого размера. ³

Как видите, положение при сварке — это, по сути, расположение сварщика по отношению к заготовке. Одним из основных факторов, которые необходимо учитывать при выборе каждого положения, является направление потока сварочного материала под действием силы тяжести. ³

Положение сварного шва на соединяемых пластинах или секциях является основой для всех классификаций сварки, которые обозначаются символами сварки. ¹

Прежде чем мы обсудим различные классификации сварки, это может помочь вам сначала понять типы сварных швов и сварных соединений, на которых обычно выполняются эти положения.

Какие основные типы сварных швов?

Два основных типа сварных швов могут использоваться в любом из четырех положений: ¹

Угловой шов (F)

Угловой шов, который часто считается самым популярным типом сварного шва, соединяет два куска металла примерно под прямым углом друг к другу. ⁴

Grove Weld (G)

Швы с канавкой являются вторым по распространенности типом сварных швов. Сварной шов с канавкой образуется, когда в канавку между двумя кусками металла напыляется присадочный металл. ⁴

Каковы основные типы сварных соединений?

При совмещении стыков и сварных швов получаются сварные соединения. ⁴ Место соединения двух или более металлических частей — это то, что разделяет сварные соединения. Ниже представлены 5 распространенных типов сварных соединений. ⁵

стыковые соединения

Стыковые соединения возникают, когда две металлические детали в одной плоскости соединяются так, чтобы их края соприкасались. ⁵

Коленчатые соединения

В этом сварном шве две металлические части частично перекрывают друг друга. ⁵

Угловые соединения

Угловой сварной шов — это место соединения двух деталей под углом 90 градусов. ⁵

Т-образные соединения

Это сварное соединение возникает, когда две детали соединяются под прямым углом. Сварной шов имеет Т-образную форму. ⁵

Кромки

Краевые стыки возникают при сварке плоских сторон двух металлических частей. ⁵

Какие символы сварки соответствуют разным позициям?

Давайте объединим все эти концепции, чтобы вы знали, какое положение сварки использовать при чтении символов сварки на чертежах архитектора:

Символ сварки	Позиция при сварке	Тип сварного шва
1 Факс	Плоское положение	Угловой шов
1 г	Плоское положение	Сварка с разделкой на кромку
2 ф.	Горизонтальное положение	Угловой шов
2 г	Горизонтальное положение	Сварка с разделкой на кромку
3 ф.	Вертикальное положение	Угловой шов
3 г	Вертикальное положение	Сварка с разделкой на кромку
4 Факс	Верхняя позиция	Угловой шов
4 г	Верхняя позиция	Сварка с разделкой на кромку

¹

Как выбрать правильную технику сварки

Теперь вы знаете больше о различных положениях сварки.Выбор того, какой из них использовать, может быть лишь одним из факторов, которые следует учитывать перед сваркой.

Ознакомьтесь с этими советами по выбору правильной техники сварки.

Заполните форму, чтобы получить информационный пакет без обязательств.

Вам также может понравиться …

Дополнительные источники

¹ https://weldguru.com/welding-positions/
² https://www.