Угловые швы в процессе сварки требуют особенно тщательную сборку соединяемых деталей. Это нужно для обеспечения максимально возможного зазора между ними. Чем это расстояние меньше, тем большая вероятность попадания в него металла в жидком состоянии.

V-образные сварные соединения выполняются без скоса кромок, если металл толщиной менее 14 мм. Кроме того, от свариваемой толщины металла зависит выбор вариантов ручной дуговой сварки.

Рекомендуемые варианты скошенных сборок могут быть следующими:

• габариты металла — 6-8, катет — 6 мм, проводящая часть — 6 мм, 300-350А;

• габариты металла — 10-14, катет — 8 мм, проводящая часть — 8 мм, 480-560А.

Как показывает практика, сваривание вертикальным катодом не всегда возможно в нижнем положении. При отсутствии такой возможности V-образные стыки варят наклонной составляющей частью. Этот способ работы отличается отрицательными характеристиками. К примеру, наклонным проводником практически невозможно получить качественный провар наплавляемых стыков.

Это возможно из-за того, что разгоряченная жидкость постоянно стекает с поверхности, установленной вертикально. Процесс получения неразъемного соединения наклонным электродом затруднителен в односторонних швах трубопроводов. Непроваренная кромка может стать следствием образования трещин. Исключаются подобные дефекты двухсторонней разделкой кромок.

Технология процесса работ

Сваривают стыки, помещенные под углом следующими режимами:

Односторонним угловым швом со скосом кромок под углом 45:

• элементы с металлическими свойствами — 4 мм; число — 1; размер проводника — 3-4; 120-160А;

• элементы с металлическими свойствами — 6 мм; число — 1; диаметр — 4-5; 160-220А;

• элементы с металлическими свойствами — 8 мм; число — 2; размер проводника — 4-5; 160-220А;

• элементы с металлическими свойствами — 12 мм; число — 4; размер проводника — 4-6; 160-300А;

• элементы с металлическими свойствами — 20 мм; число — 8; размер проводника — 3-4; 160-300А;

Односторонний V-образный стык с двумя кромками под углом 45 — на выбор сварщика

• лист толщиной — 10; количество проходов — 4; электрод — 4-6; 160-320А;

• лист толщиной — 20; количество проходов — 6; электрод — 4-6; 160-360А;

• лист толщиной — 40; количество проходов — 16; электрод — 4-6; 160-360А;

• лист толщиной — 60; количество проходов — 30; электрод — 5-6; 220-360А.

При сварке V-образных стыков важно следить за положением, а также движением проводника. Следует учесть, что после окончания процесса на поверхности останутся брызги, окалины и капли из металла и шлака.

Варить V-образный стык нужно уметь, если требуется монтаж металлических конструкций различного типа. Также стыки под углом появляются при изготовлении многих мелких деталей. Работа требует предварительных знаний и навыков тренировки.

Сварка угловых швов. Особенности соединений и техника их выполнения.

В настоящее время в строительстве и при монтаже различных деталей, очень часто используется сварка угловых швов. Металлические изделия, соединяющиеся посредством такого соединения, отличаются высокой прочностью и надежностью. Однако, угловые швы при сварке требуют от человека, выполняющего работу определенных знаний и умений. Поскольку процесс сварки – трудоемкий и затратный по времени, т.к. в нем много нюансов. Рассмотрим, что же представляет собой сварка углового шва, в чем ее специфика и как ее осуществить в домашних условиях.

Содержание статьи

Виды угловых швов

Сварка углового шва представляет собой соединение двух металлических изделий или профильных труб, под углом менее 180°. Однако, зачастую в конструкциях из метала создаются штыки, где стороны находятся пол углом в 90°. Такое расстояние нужно выдерживать для того, чтобы в процессе сварки, обе стороны подвергались одинаковой нагрузке и сама конструкция была более прочной.

Угловые швы при сварке дифференцируются на несколько типов. Выделяются:

• нахлесточное соединение,
• шов с примыканием краев в точке соединения,
• шов с прикладыванием одного конца к ровной плоскости, также подобный тип соединения называется тавровым,
• соединение с разделкой кромок и без нее.

Угловой сварочный шов классифицируется в зависимости от того, как производится его укладка. Исход из этого критерия выделяются: сплошные и прерывистые соединения. Также выделяются разновидности швов по длине: короткие (до 250 мм), средние ( они образуются от точки сопряжении поверхностей обоих металлических изделий до краев свариваемой детали, величина такого соединения варьируется в промежутке от 250 до 1000 мм). Длинные угловые швы создаются протяженностью в 1000 мм и более.

Сложности в процессе образования углового соединения

Для того, чтобы шов при сварке получился максимально прочным и качественным, нужно быть готовым к тому, что в процессе выполнения работы можно столкнуться с рядом дефектов. Рассмотрим основные из них:

• Подрезы. В процессе создания углового соединения, под воздействием электрической дуги, на поверхности металлических изделий образуются углубления. Если речь идет о сварочной работе, осуществляемой в нижнем положении, то задерживая электрод можно наплавлять присадочный материал на поврежденный участок. Но угловое соединение выполняется намного сложнее и придется потрудиться, чтобы «загнать» частицы раскаленного металла на боковую стенку. В связи с этим, обычно сварной угловой шов имеет выемки только с одного бока.
• Образование непроваренных отрезков шва. Из-за недостаточного опыта, многие сварщики, выполняющие технику углового шва, для того чтобы заполнить место соединения, начинают слишком сильно двигать концом электрода по сторонам. Подобные манипуляции приводят к тому, что металл оседает по бокам и корень шва не проваривается.
• Выбран неверный катет углового шва. Чтобы сварка углового шва получилась качественной, важно научиться выбирать правильные параметры напряжения и вести электрод с нужной скоростью, не превышая ее. Если ток будет недостаточным, а электроды будут проходить с маленькой скоростью, то катет будет слишком выпуклым, а значит основной металл плохо проплавится. Чрезмерная сила тока и высокая скорость ведения электрода приведут к образованию вогнутой формы катета.
• Неправильный угол. Сварочные соединения обычно имеют определенную форму относительно градуса угла. Нюанс состоит в том, чтобы выдержать точные размеры. Если приставная пластина будет проходить, наклонившись к одному боку, то она попросту испортит качество конструкции.
• Еще одним негативный момент может возникнуть в случае неравномерного распределения наплавляемого металла по сторонам соединения. В связи с тем, что под воздействием высоких температур и силой тяжести от электрода и кромок, расплавленное железо направляется вниз, то основная часть шва оказывается на нижней пластине. Верхняя кромка может только слегка проплавиться и в итоге такой шов может сразу деформироваться, а то и вовсе распасться при нагрузке.

Помимо вышеописанных дефектов выделяются еще и некоторые недочеты, которые могут возникнуть в процессе выполнения работы: лунки, пустоты, кратеры, трещины, свищи, образование твердых посторонних включений.

Подготовка сторон шва

Обратите внимание! Прежде чем начать выполнять сварной шов, надо произвести подготовку сторон и стыков.

Осуществляя подготовку поверхностей для тавровых соединений, следует учитывать, что одна из сторон конструкции, подвергающейся сварке, образует горизонтальную плоскость, а другая – вертикальную. Таким образом, между обеими плоскостями образуется прямой угол.

При Т-образном (тавровом) соединении, подготавливать кромку вертикальной плоскости нужно исходя из толщины листов, которые выбраны для сварки. Если толщина металлического листа не превышает показатель в 12 мм, то ему подготовка и вовсе не нужна. Если же толщина варьируется в промежутке от 12 до 25 мм, то на ее кромке надо сделать V-образную подготовительную обрезку. Если же толщина заготовки, предусмотренной для вертикальной поверхности составляет 25-40 мм, то в данном случае нужно создать U-образные скосы кромок в одну сторону. При толщине листа более 40 мм, выполняются скосы кромок с обеих сторон в виде буквы V.

В отличие от таврового, никакой подготовки кромок не требуют нахлесточные угловые соединения. Швы нужно наложить на обе стороны в углах, образующихся после того, как металлические листы будут совмещены, посредством накладки один на одного.

В случае создания классического углового соединения (две соединенные детали из металла образую угол), надо обрезать торец лишь одного из элементов.

Угловые швы при сварке. Отличительные особенности.

Процесс угловой сварки характеризуется рядом отличительных особенностей. Рассмотрим наиболее приемлемые способы, при помощи которых осуществляется сварка угловых соединений.

Если плоскость шва расположена внизу, то сваривать детали лучше по способу «лодочки». Такой метод позволит получить максимально качественный шов и он хорошо подходит для новичков в выполнении сварочных работ. Изделие ставится в V-образную форму, напоминающую лодку, отсюда и название метода.

При сварке «лодочкой», риск образования таких дефектов как: подрез кромок или непровар, практически сведен к нулю.

Однако, такие подходящие условия для создания углового шва, не всегда присутствуют. Зачастую, в месте соединения металлических изделий посредством «лодочки», тавровые сварные швы образуются таким образом, что одна из поверхностей находится строго в вертикальном положении, другая – в горизонтальном.

В подобной ситуации непросто получить качественное соединение, т.к. в верхней части угла и в горизонтальной плоскости шва деталь может не провариться. На плоскости, расположенной вертикально, могут появиться подрезы. Причиной их возникновения может стать стекающий вниз расплавленный металл.

Для того, чтобы избежать появления вышеуказанных дефектов, важно вести электрод по линии сварки легкими колебательными движениями.

Совет! Проводку электрода осуществляйте одинарным швом с катетом 8 мм.

Чтобы исключить риск непровара, возбуждение сварочной дуги должно начинаться на дистанции 3-4 мм от кромки катета на нижней горизонтальной плоскости. После, дугу надо направить на верхнюю точку шва и задержать ее там. Таким образом, вы получите хорошо проваренную деталь.

Для получения качественного и прочного углового сварного шва, нужно четко придерживаться последовательности действий. Для создания углового соединения подойдет любой сварочный аппарат. Не забывайте о мерах предосторожности и выполняйте сварочные работы в защитном костюме и маске.

Угловой шов | Сварка металлов

При выполнении угловых швов наклонным электродом (рис. 30, а) жидкий металл под действием гравитационной силы стремится стекать на нижнюю плоскость. Поэтому выполнение этих швов лучше производить «в лодочку» (рис. 30, б) электродами, которые позволяют вести сварку опиранием покрытия на свариваемые кромки изделия.

Рис. 30. Положение и движения электрода при выполнении угловых швов

Сварка «в лодочку»

Сварка «в лодочку» угловых швов для листов толщиной до 14 мм возможна без скоса кромок (двусторонняя сварка) или с частичной разделкой кромок и увеличенным размером притупления. Зазор между свариваемыми элементами не должен превышать 10% толщины листа. Режимы сварки «в лодочку» с опиранием электрода даны в табл. 8.

Таблица 8. Режимы сварки угловых швов «в лодочку» с опиранием электрода

Примечание. Максимальные значения тока должны уточняться по данным паспорта электродов.

Сварка наклонным электродом

Однако не всегда можно установить сварное изделие для сварки «в лодочку»; тогда угловые швы выполняют наклонным электродом. В этом случае возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Тщательный прогрев кромок свариваемых частей достигается правильным движением электрода, который следует держать под углом 45 к поверхности листов и производить поперечные движения треугольником без задержек или с задержками в корне шва. В процессе сварки электрод следует наклонять то к одной, то к другой плоскости листов.

Угловые швы в нижнем положении с катетами до 10 мм выполняют сваркой в один слой электродами диаметром до 5 мм, иногда без поперечных движений.

Угловые швы без скоса кромок с катетами более 10 мм могут выполняться в один слой, но с поперечными движениями электрода треугольником, причем лучший провар корня шва обеспечивается с задержкой электрода в корне шва.

Швы со скосом кромок

Угловые швы с односторонним или двусторонним скосом кромок применяют при изготовлении особо ответственных изделий.

Скос кромок у стенки тавра делают под углом (50 ± 5)°. При толщине стенки до 4 мм шов со скосом кромки выполняют в один слой; при большей толщине сварка ведется в несколько слоев и проходов. При выполнении многослойных тавровых швов наклонным электродом швы обычно получаются с неравными катетами на полке и стенке. Поэтому при проектировании сварных изделий допускаются угловые швы с неравными катетами. Примерные режимы сварки тавровых соединений со скосом кромок даны в табл. 9.

Таблица 9. Примерные режимы ручной дуговой сварки угловых швов со скосом кромок

Угловой шов. Ошибки начинающего сварщика и их исправление

Многие сварщики-любители выполняют угловой шов с грубыми ошибками. Особенно это относится к начинающим сварщикам, которые только осваивают этот навык. Какое-то время назад на основе фотографии, присланной одним из моих читателей, я написал статью, где разбирал ошибки выполнения сварочного шва в нижнем положении. Если вы её не читали, прочитайте.

А сейчас на основе фотографии того же читателя я разберу его угловой сварочный шов. Вообще, к такому результату приводит сочетание многих ошибок, но всё же я постараюсь свой рассказ структурировать.

Итак, поехали.

Отсутствие металла на вершине угла

Самый основной и бросающийся в глаза дефект – это отсутствие металла шва на вершине угла, т.е., в месте соединения деталей. На фото 1 я обвёл это красными овалами.

Фото 1. Отсутствие металла шва на вершине угла.

Это происходит в результате неправильных движений электродом. В частности, быстрое перемещение электрода в месте соединения деталей (на вершине угла) и длительное задержание на боковых сторонах шва.

Также такому дефекту также может способствовать неправильно выбранный диаметр электрода. Дело в том, что слишком толстый электрод своими краями может касаться деталей, поэтому дуга, которая всегда идёт по кратчайшему пути, не будет «доставать» до вершины угла. Более подробно про непровар углового сварного шва читайте тут: http://www.elektrosvarka-blog.ru/uglovoj-shov-neprovar-1/

Вообще, в данной ситуации можно было бы и закончить перечисление ошибок, т.к. на фоне такого грубого дефекта всё остальное не имеет особого значения. Но давайте представим, что в месте соединения деталей (на вершине угла) металл всё же есть.

Тогда на фото 2 имеет смысл обратить внимание на то, что на вертикальной стенке (жёлтая стрелка) металла значительно меньше, чем на горизонтальной поверхности (синяя стрелка). А в правой части шва на вертикальной поверхности металла нет вообще (жёлтый овал), при этом на горизонтальной поверхности его достаточно много (синий овал).

Угловой шов с разным количеством наплавленного металла

Фото 2. Разное количество наплавленного металла на вертикальной и горизонтальной стенках.

Такое явление происходит тогда, когда электрод находится под неправильным углом к деталям, а сварщик не отслеживает, какое количество металла с электрода поступает на каждую сторону сварочного шва.

Кроме этого, я вижу ещё несколько помарок, но в данной ситуации они совсем не важны.

На самом деле, тема выполнения угловых швов гораздо шире, чем кажется на первый взгляд. Дело в том, что угловой шов может быть по-разному размещён в пространстве и у сварки в каждом положения есть свои особенности. Кроме того, проварка угла внутри и снаружи тоже имеет свои особенности (правильно взаимное положение деталей, зазоры и др.). И, к сожалению, в статьях это не передать – нужно смотреть видео.

Ещё по теме:

Причины непровара угловых швов. Часть 1

Ошибки при выполнении сварочных швов

Тонкий металл, вертикальный шов

Видеокурсы:

Как варить электросваркой

Как установить сварочный ток правильно

Как выбрать маску «хамелеон»

Как настроить маску «хамелеон» правильно

Как выбрать сварочный инвертор

Сварка углового соединения в вертикальном положении

Сварочные работы выполняются в разных положениях. Некоторые швы выполнять сложнее других. В этом отношении сварка углового соединения в вертикальном положении является одним из самых сложных видов сварки. Сложность процесса заключается и сложности самого углового шва, и в сложности работы в вертикальном положении.

Угловым сварочным швом считается любой шов в месте соединения свариваемых изделий, угол которых меньше 180^o. Самым распространенным является угол 90^o. Именно такой угол обеспечивает надежную фиксацию элементов и устойчивость конструкции. К таким швам также относят тавровые (Т-образные) швы.

При сварке угловых швов в вертикальном положении приходится работать в неудобном положении с поднятыми вверх руками. Если требуется сварка длинных соединений, то сварщик быстро устает. Это может повлиять на качество шва. В ходе работы могут возникнуть следующие проблемы:

• неравномерное нанесение металла на свариваемые кромки,
• сложность контроля подрезов по краям шва,
• непровар корневого участка шва,
• неправильный выбор скорость и угла перемещения электрода,
• неправильный выбор угла соединения.

Также могут возникнуть и другие проблемы шва: пустоты, лунки, возникновение трещин и многие другие. Поэтому по возможности сварщики стараются отказаться от выполнения угловых швов в вертикальном положении. Но во многих случаях это невозможно. В такой ситуации нужно строго следовать технике выполнения угловых соединений:

• более тщательно готовить материал к работе,
• точно подбирать свойства тока в соответствии с характеристиками металла и выбранного электрода,
• работать по заданным чертежам без отклонений,
• соблюдать плавность хода электрода без хаотичных движений,
• соблюдать равномерность наплавки металла,
• избегать остановок электрода при выполнении сварки.

Для облегчения труда сварщика рекомендуется перед началом работ разместить область сварки. Это поможет лучше контролировать процесс и избежать многих проблем.

Сварка углового соединения в вертикальном положении выполняется поэтапно с каждой стороны. Для большей точности лучше использовать прихватки. Лучше выполнять работы короткими этапами – до 250 мм. Как правило, используется не слишком большой сварочный ток обратной полярности.

Различают сварку однопроходным и многопроходным швом. Однопроходной шов предполагает однократное прохождение электродом по месту соединения. Соответственно при многопроходном шве делается несколько наплавок металла за несколько проходов электрода.

При однопроходном шве рекомендуется держать электрод под углом 20-30 градусов от вертикальной оси. Электрод должен двигаться обратно-поступательно. Важно поддерживать короткую дугу без обрывов при перемещении электрода. Сварка угловых швов в вертикальном положении в несколько проходов производится без колебаний электрода. Важно следить за хорошим сплавлением каждого нового прохода с предыдущим.

Многие молодые сварщики проявляют интерес к различным видам сварки. Команда Kemppi записала видео для демонстрации сварки углового соединения в вертикальном положении без подреза:

Сварка в нижнем положении | Тиберис

При сварке в нижнем положении существуют следующие разновидности соединений:

• Стыковые (применяется сварной шов стыкового соединения)
• Угловые (применяется сварной шов углового, нахлестного или таврового соединений).

3.1 Сварка стыкового соединения

Данный тип сварного соединения чаще всего используется для несложных конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла толщиной до 8 мм такое соединение будет достаточно прочным, стыковые соединения изделий толщиной не более 4 мм свариваются с одной стороны. Прочность сварных стыковых соединений определяется глубиной проплавления, а она зависит от диаметра электродов, от толщины свариваемых деталей, от величины сварочного тока и от зазора между деталями.

3.2 Сварка углового соединения

Хорошие результаты при сварке угловых швов обеспечиваются установкой плоскостей соединяемых элементов «в лодочку», т.е. под углом 45 градусов к горизонтали (возможны варианты с меньшим радиусом угла). При этом достигается хорошее проплавление стенок и угла элементов, а опасность непровара или подреза невелика. Сварка «в лодочку» дает возможность наплавлять за один проход швы большого сечения. Оптимальный метод подбирается в зависимости от положения и места проведения сварки.

Сварку в «лодочку» лучше всего применять при взаимном расположении свариваемых изделий под углом в 90 градусов при длине угловых швов 8 мм и более.

3.3 Сварка углового соединения (таврового типа)

Обычно при сварке тавровых соединений в нижнем положении нужно несколько проходов. Однопроходные угловые швы допустимы при сварке простых конструкций, но при этом они должны иметь стороны, образующие угол в 45 градусов при угловом сварном шве, и не превышать диаметр используемого электрода более чем на 1,5-3,0 мм.

При многопроходной сварке угловых швов, первый проход всегда выполняется электродом большего размера, чем будут использоваться при повторных проходах. Диаметр электрода для первого прохода — 4-6 мм, шов наплавляется без каких-либо поперечных колебаний электрода. Последующие проходы электродами меньшего диаметра обязательно применяются поперечные колебания (движение электрода из стороны в сторону) Следует внимательно следить, чтобы размах этих колебаний не превысил допустимую ширину шва.

3.4 Сварка углового соединения (нахлесточного типа)

Угловые сварные швы в нижнем горизонтальном положении, при нахлесточном соединении образуют, угол в 90 градусов и при низкой высоте стенок угла до 10 мм, следует применять электроды диаметром до 10 мм, а так же не стоит производить поперечные колебания электрода из стороны в сторону. Для стенок углов свыше 10 мм применять метод описанный ранее.

Что такое угловой сварной шов?

Поскольку угловые сварные швы используются очень часто, есть несколько факторов, которые следует учитывать перед выполнением такого сварного шва. В этой статье мы рассмотрим несколько аспектов угловых швов. Надеемся, что не только новички, но и опытные сварщики получат некоторое представление об этом подробном трактате по угловым сварным швам.

Так что же такое угловой шов? Угловые швы — одни из наиболее широко используемых в сварке. Угловые швы составляют подавляющее большинство соединений, выполненных дуговой сваркой.Угловые, Т-образные и нахлесточные соединения являются одними из наиболее распространенных угловых сварных соединений.

Помимо сварки, существуют и другие методы неразъемного соединения, в которых используются сварные швы с заполнением. В методах соединения без плавления, таких как пайка, сварка твердым припоем и пайка, для соединений используются угловые сварные швы. Эти методы не будут обсуждаться в этой статье.

Какие бывают формы сварных швов с заливкой? Как они описаны?

Одними из самых простых и наиболее часто используемых угловых сварных соединений являются Т-образное соединение, угловое соединение и соединение внахлест.

В спецификациях и стандартах на сварку для описания угловых швов используются специальные термины. Эти термины включают толщину горловины, длину ножки и толщину горловины глубокого проникновения. Толщину горловины глубокого проникновения не так-то просто измерить. Это связано с тем, что он включает в себя часть зоны термического влияния, протяженность которой может быть трудно определить с высокой степенью точности.

Угловые швы бывают разных форм. Это следующие:

• Митра: Сечение митры в форме прямоугольного треугольника.
• Вогнутый: Форма поперечного сечения углового сварного шва аналогична описанной выше с одним существенным отличием. Открытая поверхность этого углового сварного шва не является полностью плоской, а имеет вогнутую форму, как следует из названия. Как и вогнутая линза, открытая плоскость сварного шва изгибается внутрь. Толщина в горле вогнутого углового шва меньше соответствующего значения углового шва.
• Выпуклый: В этом случае открытая поверхность сварного шва выгибается наружу.Таким образом, открытая плоскость сварного шва изгибается в направлении, противоположном вогнутому сварному шву. В результате толщина горловины больше в случае выпуклого углового шва по сравнению как с угловым, так и с вогнутым швом.

Каковы потенциальные проблемы углового шва тройника?

Одним из наиболее важных факторов успешной угловой сварки является получение правильных размеров профиля сварного шва. Толщина горловины и длина ножки должны находиться в определенном диапазоне для надежного углового шва.

Ответственность за расчет оптимальных размеров сварного профиля с заливкой лежит на проектировщике. Разработчики могут включить коэффициент безопасности, в результате чего сварной шов, показанный на производственной схеме, может быть более существенным по сравнению с конструктивными соображениями.

Размер сварного шва отображается с помощью правого символа сварного шва.

В Великобритании принято обозначать длину ноги буквой «z». Число с суффиксом «z» указывает длину ноги в миллиметрах.

В Европе принято представлять толщину горловины буквой «а» с добавлением числа, которое представляет собой длину ножки в миллиметрах.

После отправки чертежа в цех инспектор или сварщик может включить дополнительный запас прочности для усиления сварного соединения. По мнению некоторых людей, увеличение длины ноги увеличит прочность сварного шва.

В результате длина ноги больше, чем было задумано. Например, длина ножки может быть увеличена до 8 мм для исходной длины ножки 6 мм.Вы можете быть удивлены, заметив, что увеличенный объем в результате дополнительных 2 мм составляет более 80 процентов от общего объема. Это значительно увеличивает затраты и расход электродов.

Следует иметь в виду, что проектировщик уже включил запас прочности в исходную конструкцию сварного шва. Таким образом, дополнительный коэффициент безопасности приведет к получению сварного шва, который будет чрезмерно большим по сравнению с требуемым сварным швом.

Несколько преимуществ можно получить, если окончательная длина сварного шва будет соответствовать исходной конструкции.Эти преимущества включают более низкие эксплуатационные расходы, меньший расход присадочной проволоки, меньший вес продукта и более высокую производительность.

Еще одно преимущество проявляется, когда длина штанины соответствует проекту. Поскольку исходная длина ноги меньше, скорость движения выше. Более высокая скорость перемещения приводит к увеличению проплавления сварного шва и увеличению фактической толщины шва.

Негабаритные сварные швы не имеют большей прочности, чем расчетная; на самом деле они часто слабее из-за низкого проплавления сварного шва.Они также влекут за собой более высокие эксплуатационные расходы, расточительное использование расходных материалов и другие производственные проблемы, такие как повышенное искажение.

Каковы возможные проблемы углового сварного шва внахлестку?

Как было показано ранее, сварные швы с увеличенным размером обычно изготавливаются из-за распространенных заблуждений. Нахлесточные суставы — не исключение. Дизайнер может указать длину ноги, размер которой совпадает с толщиной материала.

Если принять во внимание соображения прочности, то размер углового сварного шва не обязательно должен быть таким же, как толщина листа.Ему даже не нужно быть рядом с ним. Кроме того, сварочный шов может также иметь дополнительные проблемы. Например, в процессе сварки верхний угол соединения внахлест может расплавиться в результате сварки. Это уменьшит длину ног. Следовательно, может образоваться сварной шов меньшего размера из-за более низкого расчетного значения зазора.

Поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы верхний угол верхней пластины не оплавился во время процесса сварки. Идеальное условие — чтобы сварной шов был не менее 0.На 5 мм ниже верхнего угла верхней пластины. Для этого дизайнер должен указать размер длины ноги, который меньше толщины детали.

Разработчик может указать угловой шов с глубоким проплавлением, чтобы компенсировать уменьшенную толщину шва. Для подтверждения повышенного проплавления необходимо провести соответствующие испытания сварных швов. Процесс изготовления сварных изделий также потребует дополнительных средств контроля, чтобы гарантировать постоянное достижение этого повышенного проплавления.

При изготовлении углового шва могут возникнуть другие проблемы. Из-за большего размера сварочной ванны существует риск перекрытия носка сварного шва. Поверхность сварного шва может быть сильно вогнутой, из-за чего на подошве сварного шва будут острые выемки.

Из-за плохого профиля сварного шва, вызванного этими дефектами, усталостная долговечность углового сварного шва может быть снижена из-за большего угла схождения. Более высокий угол наклона зацепа сконцентрируется на напряжениях, которые быстрее ослабят сварной шов.Если такие формы образуются за один проход сварного шва, то также может существовать потенциальная возможность уменьшения проплавления корня.

Плохая подгонка также может привести к уменьшению толщины горловины. Например, если секции не идеально параллельны, тогда фактическая горловина может быть меньше по сравнению с проектной горловиной.

Угловые сварные швы — одни из самых широко выполняемых сварных соединений в отрасли. Но они также являются одними из самых сложных в создании с высокой степенью согласованности.По сравнению со стыковыми соединениями тех же размеров, угловые швы могут потребовать большего количества тепла для создания. Операторы сварки с меньшим опытом и низкой квалификацией могут использовать плохую технику, которая приводит к дефектам сварки и снижению проплавления. К сожалению, такие ошибки невозможно выявить с помощью методов визуального осмотра или неразрушающего контроля.

Угловые сварные швы нельзя постоянно подвергать неразрушающему контролю. Это может быть проблематично из-за трудностей проверки.Ультразвуковой контроль угловых швов может занять много времени. Результаты этих тестов может быть непросто интерпретировать.

Какие существуют методы неразрушающего контроля угловых швов? Есть ли у этих методов недостатки?

Проблема с пенетрантным тестированием, магнитным тестированием и визуальным тестированием заключается в том, что эти методы тестирования исследуют поверхность и поэтому являются поверхностными. Они не могут определить внутреннюю структуру сварного шва или обнаружить дефекты, скрытые под поверхностью.Кроме того, много усилий затрачивается на измерение размера сварного шва вместо определения других аспектов качества.

Следовательно, сварка угловых соединений сложнее, а значит и их объемный контроль. Довольно часто полученные угловые швы имеют больший размер, чем исходный проектный размер. Полученные таким образом угловые сварные швы могут иметь плохую форму профиля, что может отрицательно сказаться на их надежности и долговечности.

Операторы сварки должны поэтому тщательно соблюдать расчетные технические характеристики сварного шва, как показано на листе чертежа.Кроме того, сварщики должны обладать навыками и обучением для создания правильного профиля углового шва, чтобы избежать дефектов соединения, которые могут возникнуть из-за неправильной формы.

Связанные вопросы

Что такое символ углового шва? Обозначение углового шва обозначается треугольником. Размер участка углового шва помещается слева от символа углового шва. Большинство, но не все угловые сварные швы имеют эквивалентные участки.

Как измеряется угловой шов? Самым первым шагом в определении углового шва является определение плотности элементов металла, сплавленных угловым швом.Чтобы выполнить это, вы собираетесь расположить металлический датчик напротив каждого куска металла, чтобы определить плотность. Горловина углового шва описывает переднюю часть сварного шва, которая выходит из сварного шва.

Какая эффективная длина углового шва? Эффективная длина углового сварного шва может быть принята как общий размер полноразмерного углового шва, намного меньше длины одного участка s для каждого конца, который не продолжается вокруг кромки. Угловой шов с эффективным размером намного меньше 4s или намного меньше 40 мм не должен использоваться для переноса нагрузки.

Похожие сообщения:

Угловой шов — обзор

Угловой шов

Угловой шов — самый дешевый тип сварного соединения дуговой сваркой, поскольку все, что нужно сделать, — это поставить один кусок металла на другой и запустить сварочный стержень или пистолет там, где соприкасаются металлы. Размер сварного шва не определяется толщиной соединяемых деталей, как в случае стыкового шва; он может быть настолько маленьким или большим, как того требует конструкция или сварщик считает нужным, но есть ограничения на размер по другим причинам.Минимальный размер определяется необходимостью минимального подводимого тепла для предотвращения водородного растрескивания, для получения полного плавления и устранения любых несоответствий между деталями. Максимальный размер ограничен экономичностью сварки, когда стыковой шов выше определенного размера может быть более рентабельным. Большие угловые швы также могут вызвать чрезмерную деформацию. Существенная простота углового шва привела к его широкому использованию во многих типах конструкций. Его размер не может быть подтвержден традиционными методами неразрушающего контроля, хотя его внешняя форма и размер могут быть измерены; поэтому уверенность в его внутренних размерах и качестве должна основываться на предварительном внимании к сварке, подгонке и соблюдении квалифицированных сварочных процедур.Распределение напряжений в угловом сварном шве усугубляется остаточными напряжениями, возникающими при сварке, но они не принимаются во внимание при большинстве попыток расчета напряжений в угловых сварных швах и их прочности.

В основе большинства методов расчета прочности углового сварного шва лежит предположение о том, что ключевым параметром, определяющим несущую способность сварного шва, является размер горловины. Особенностью отказов угловых сварных швов вследствие перегрузки является то, что во многих из них излом происходит вдоль плоскости плавления одного или другого из двух соединяемых элементов и очень часто внутри самого материала элемента.Таким образом, кажется, что размер горла — не единственный критерий прочности. Одним из других очевидных факторов влияния является относительная прочность и пластичность металла сварного шва и основного металла; изменяться редко, оба свойства совпадают.

Условно существует три определения торцевых профилей угловых швов, как показано на рис. 6.2; скругление под углом , имеющее плоскую поверхность, выпуклое скругление и вогнутое скругление . Форма, полученная при ручной угловой сварке за один проход, зависит от процесса, расходных материалов, положения и условий сварки, а также от квалификации сварщика.Конечно, можно выполнить многопроходную сварку для получения любого из этих профилей. Теоретическая статическая прочность сварного шва определяется толщиной шва (см. Рис. 6.2), а угловой шов должен иметь полное сплавление вдоль обеих ветвей вплоть до корня, чтобы получить полную потенциальную толщину шва. В сварном шве под углом это расстояние от корня по нормали к поверхности. В случае выпуклого сварного шва это фактически то же самое, то есть расстояние вдоль линии, проходящей через корень, перпендикулярно линии, соединяющей пальцы ног.В вогнутом сварном шве это расстояние от корня до касательной к поверхности шва в центре грани. Большая прочность может быть достигнута при той же длине ветви, если выполняется угловой шов с глубоким проплавлением; толщина шва здесь измеряется от торца до касательной к корню сварного шва, как показано на рис. 6.2. Это можно сделать с помощью дуговой сварки под флюсом или сварки MAG / MIG с использованием более высоких токов, чем при обычной угловой сварке. Хотя доступны ручные металлические дуговые электроды с глубоким проплавлением, меньше уверенности в стабильности проплавления вдоль стыка при ручной сварке, чем при механизированной сварке.Те же принципы применимы к угловым сварным швам на неравных полках, см. Рис. 6.3.

6.2. Размер горловины углового шва.

6.3. Размеры горловины для угловых сварных швов неравных полок.

Для угловых сварных швов, соединяющих детали, которые не установлены под прямым углом, а также для угловых сварных швов между закругленными деталями, такими как полые профили, круглые трубы и арматурный стержень, различные стандарты и нормы предоставляют методы расчета эффективной ширины сварного шва.

Расчет напряжения сдвига в угловом сварном шве, вызванного нагрузкой, параллельной сварному шву, является простым; это нагрузка, разделенная на площадь сварного шва, см. рис.6.4.

6.4. Угловой шов с продольной поперечной нагрузкой.

Напряжение сдвига в горловине сварного шва равно

[6.1] τ // = P // Lt

Это напряжение является одним из двух типов и двух направлений напряжения, которые, как предполагается, существуют в угловом сварном шве. Два имеют суффикс со знаком параллельности //, что указывает на то, что они возникают в результате нагрузки, параллельной длине сварного шва. Два имеют суффикс со знаком перпендикуляра, ⊥, что указывает на то, что они возникают в результате нагрузки, перпендикулярной длине сварного шва, см. ⊥ Рис.6.5. Это просто символы, описывающие тип (нормальное и касательное) и направление напряжения и не представляют собой набор внутренне сбалансированных напряжений.

6.5. Обозначения напряжений для углового шва.

Испытания угловых швов низкоуглеродистой и высокопрочной стали с номинально совпадающим металлом сварного шва показали, что нормальное напряжение σ _// не оказывает заметного влияния на прочность сварного шва. Этот тип напряжения наиболее часто встречается при сварке стенки к полке двутавровой балки при изгибе. Для целей проектирования конструкционных сталей было обнаружено, что три других напряжения могут быть связаны с допустимым напряжением по формуле типа

[6.2] ßσ⊥ + 3τ⊥2 + τ // 2⩽σcandσ⊥⩽σc

, где σ _c может быть допустимым растягивающим напряжением или напряжением в предельном состоянии. Это используется в качестве основы для прочности углового сварного шва в ряде стандартов, в которых значения ß обычно находятся в диапазоне 0,8–0,9 в зависимости от прочности основного металла.

В приведенном выше примере показано, как рассчитывается τ _// , другой простой пример покажет, как вычисляются два других напряжения.

На рис. 6.6 показаны двойные галтели, каждое с толщиной горловины т .Затем с разрешением по вертикали

6.6. Двойной угловой сварной шов под нагрузкой.

[6.3] P⊥ = 2tL2σ⊥ + τ⊥

и по горизонтали мы можем видеть, что

[6.4] σ⊥ = τ⊥

и поэтому

[6.5] σ⊥ = τ⊥ = P22tL

Рассчитанные таким образом напряжения можно поместить в уравнение с соответствующими параметрами β и σ _c , чтобы получить значение t для расчета. Если существует нагрузка, создающая параллельное напряжение сдвига, то это напряжение также можно ввести в уравнение.

Это довольно громоздкая процедура для обычных работ, и часто принято использовать только нагрузку, разделенную на ширину сварного шва, в качестве меры напряжения сварного шва, которое в конструкционных сталях затем сравнивается с допустимым или предельным значением. напряжение сдвига основного металла. Если присутствует параллельная нагрузка, то два напряжения горловины суммируются как результирующий квадратный корень из суммы квадратов.

Если τ _t — номинальное напряжение в горловине углового сварного шва, тогда

[6.6] τt = P // 2 + P⊥22Lt

Для других материалов могут использоваться более сложные маршруты и соответствующий стандарт или практические правила. следует.

2 Наиболее распространенные непрерывные сварные швы: угловой шов и стыковой шов

Сварка — это своего рода волшебство. Опустите козырек, зажгите дугу, и через несколько секунд то, что было грудой металлических деталей, появилось из ослепляющего белого каления как что-то полезное. Да, как производители металла, мы режем, гибаем, пилим, шлифуем, пробиваем, вырезаем и полируем, но сварка — вот где происходит волшебство. Так мы производим световые короба для прицепов, удлинители рам для грузовиков и люльки для генераторов для домов на колесах.

Выполнение качественных сварных швов требует практики и опыта. И это несмотря на то, что существует только два основных типа непрерывного шва: угловой шов и стыковой шов. Соединение внахлестку может считаться третьим, но мы утверждаем, что если это дуговая сварка, то это форма углового соединения. Сварка сопротивлением действительно создает соединение внахлест, иногда называемое сварным швом, но это используется только с листовым металлом. Некоторые производители говорят, что существует больше типов, но мы думаем, что это все формы углового или стыкового шва.

Один самолет или два?

Если две поверхности свариваются в одной плоскости, это стыковой шов. Они просто сталкиваются друг с другом, прежде чем присоединиться.

Если две поверхности перпендикулярны (то есть между ними есть угол 90 °), сварной шов, соединяющий их вместе, является угловым. Угловой шов образует угол 45 ° между двумя деталями, тогда как стыковой сварной шов выглядит как шов или валик.

Прерывистые или непрерывные сварные швы?

Непрерывные сварные швы, угловые или стыковые, охватывают всю длину соединения.Прерывистый сварной шов — это такой шов, при котором части кажутся скрепленными вместе. Может быть один дюйм сварного шва — углового или стыкового — затем дюйм или более несваренной длины перед следующим сварным швом. У этих двух методов есть свои плюсы и минусы. Упомянутая выше сварка контактным швом может быть непрерывной или прерывистой. Более подробная информация представлена ​​в разделе «Как определить, что лучше выбрать между сваркой стежком и сваркой швов для вашего изделия из металла».

Определение сварных швов на чертежах

Проектировщики деталей должны сообщить сварщику, какие типы сварных швов им нужны и где они должны быть выполнены.Они делают это с помощью обозначений сварных швов на печати в соответствии со стандартом AWS A2.4 Американского общества сварки. Это касается таких точек, как место выполнения сварного шва, длина сварных сегментов, угол канавки и отверстие в корне.

Основы стыковой сварки

Для стыковой сварки две металлические детали сводятся почти до соприкосновения. Обычно зазор составляет около 1/8 дюйма (3 мм). Сварщик зажигает дугу и подает присадку, чтобы создать лужу расплавленного металла. Затем этот бассейн перемещается по стыку с непрерывным добавлением наполнителя.Зазор предназначен для обеспечения полного проникновения расплавленного металла через соединяемые детали. Если зазор слишком мал, проникновения может быть недостаточно. Сделайте его слишком большим, и вы получите большой или тяжелый шов на обратной стороне деталей.

Толщина металла влияет на проплавление. Если размер деталей превышает 3/16 дюйма (4,8 мм), фаска обычно шлифуется на одном или обоих верхних краях. Это делает зазор шире и позволяет металлу стекать на всю толщину. И наоборот, если детали очень тонкие, может вообще не потребоваться зазор.

Интересный особый случай — это когда вы свариваете детали разной толщины, но в одной плоскости. Они накладываются друг на друга, образуя соединение внахлест. Затем с каждой стороны стыка между двумя деталями получается угол 90 °, что делает сварной шов угловым.

Основы угловых сварных швов

Некоторые сварщики говорят, что они делают больше угловых швов, чем стыковых. Вероятно, это связано с тем, что угловые швы не требуют подготовки кромок, например снятия фаски, поэтому это более быстрый метод.

При угловой сварке идея состоит в создании сварного шва треугольного сечения между двумя деталями. После завершения поверхность сварного шва должна располагаться под углом 45 ° к обоим основным материалам с размером галтеля, соответствующим их толщине. В частности, ширина сварного шва — расстояние от внутреннего угла до поверхности сварного шва — должна быть такой же, как толщина основного металла. Угловой шов меньшего размера, вероятно, не обладает прочностью, в то время как более крупный шов приводит к потере времени и присадочного материала, а также может привести к слишком большому нагреву металла.

Когда свариваемые детали толстые, скажем, 3/16 дюйма (4,8 мм) или более, сварщик обычно выполняет несколько проходов, а не пытается наплавить много металла за один раз. Часто это делается для контроля искажений.

Минимизация деформации стыковых и филейных швов

Деформация является проблемой при непрерывных сварных швах обоих типов. Это результат усадки при остывании присадочного металла. Предварительный нагрев помогает, но при длинном сварном шве трудно обеспечить одинаковую температуру по всей длине.

Метод уменьшения искажений, рекомендуемый некоторыми специалистами по сварке, — это «сбалансированная сварка». Это влечет за собой выполнение последовательных проходов на противоположных сторонах соединения, что предполагает наличие доступа к обеим сторонам.

Некоторые сварщики утверждают, что лучше сделать несколько проходов, нанося на каждый небольшое количество присадки, чем делать один проход с большим напылением. По данным Института сварки «Искажение — предотвращение за счет конструкции», «… большой единичный сварной шов дает меньшую угловую деформацию…».Однако они также отмечают, что «… небольшое количество крупных сварных швов приводит к большей продольной и поперечной усадке…». Кажется, вы меняете один тип искажения на другой.

В Институте сварки есть еще одна техника уменьшения искажений, которая может заставить вас задуматься. Говорят подумать об отказе от сварки. Вместо этого они используют экструдированный профиль и уголки.

Искусство и наука вместе

Сварку умеют многие люди, но для неизменно высокого качества сварных швов требуются практика и опыт.Понимание разницы между угловыми и стыковыми сварными швами и определение того, когда их использовать, — это только начало. Это еще не все, но мы можем заверить вас, что в этом нет никакой магии.

Типы сварных швов и соединений

Любое обсуждение типов сварных швов начинается с идеи о том, что важно различать соединение и сварной шов.

Каждый должен быть описан, чтобы полностью описать сварное соединение.

Существует много различных типов сварных швов, которые лучше всего можно описать по их форме, если они показаны в поперечном сечении.

Самым популярным сварным швом является угловой шов, названный по форме поперечного сечения.

Другие типы сварных швов включают фланцевые, электрозаклепочные, щелевые, шовные, наплавочные и подкладочные.

Стыки совмещаются со сварными швами для получения сварных соединений.

Типы соединений

При сварке используется 5 основных соединений. Это:

• Стык
• Угловой шарнир
• Кромочный стык
• Соединение внахлестку
• Тройник