Что такое точечная сварка. Принцип работы и особенности

Уже более 150 лет людям известен способ соединения металлов, называемый точечной сваркой. Этот способ позволил автоматизировать и сделать массовым производство автомобилей, сельскохозяйственной техники, самолетов и тысяч наименований бытовой продукции. Благодаря относительно простому принципу действия, точечная сварка приходит и в быт обычных мастеров-любителей, автослесарей, жестянщиков.

Принцип действия точечной сварки

Технология контактной сварки работает довольно просто — детали плотно сжимаются и через кратчайшее расстояние подается мощный электрический импульс. Металл разогревается, в точке соприкосновения образуется расплавленное ядро. Так как детали сжаты, происходит диффузия металлов. Ток выключается, точка остывает, металл кристаллизуется. Сварная точка получается прочной, при попытке разорвать соединение лопается материал рядом с точкой. Принцип работы аппаратов сварки — генерирование этого импульса и плотное сжатие деталей.

Чтобы импульс тока хорошо разогрел металл, он должен быть с большой силой и низким напряжением. Промышленные аппараты имеют характеристики: напряжение на контактах всего 1 — 3 Вольта, способны давать силу тока в 10 — 15 килоАмпер.

Устройство аппарата точечной сварки

Любой аппарат точечной сварки состоит из двух блоков:

Чтобы получить мощный разряд при небольшом напряжении, потребуется трансформатор индукционного типа. Соотношение первичной и вторичной обмоток позволяет получить электрический импульс, достаточный для расплавления металла.

Зажимные клещи состоят из двух медных или графитовых контактов, расположенных на разных рычагах, и прижимного механизма. Прижимы бывают с разным приводом:

• Механические. Состоят из мощной пружины и рычага, сжатие металлов происходит за счет мускульной силы. Применяются в самодельных или бытовых аппаратах, не дают должного контроля за степенью сжатия, обладают малой производительностью.
• Пневматические. Наиболее популярны для переносных ручных аппаратов, легко регулируются при помощи изменения давления в воздушной магистрали. Недостаток — сравнительно медленные, не дают возможности изменения давления в процессе сваривания.
• Гидравлические. Не так популярны, гидравлический привод также медленный, но обладает большей широтой настроек, благодаря применению перепускных регулируемых клапанов.
• Электромагнитные. Самые «молниеносные», применяются как на ручных аппаратах, так и на больших стационарных. Позволяют регулировать сжатие металлов в процессе сварки, что позволяет добиться провара и отсутствия «выплесков» металла.

Клещи для точечной контактной сварки

Усложнение конструкции возможно при использовании контуров жидкостного охлаждения на нагруженных аппаратах, применении различных систем управления током и прижимом, роботизации перемещения электродов.

Где применяется

Точечную сварку применяют для соединения различных конструкционных металлов и сплавов. Особенности технологии — экологичность, скорость, надежность, легкость автоматизации — позволяют широко применять ее в:

• автомобилестроении для сборки кузовов;
• ювелирном деле для соединения деталей;
• микроэлектронике для спайки микросхем;
• производстве сварных арматурных каркасов для монолитных плит;
• производстве корпусов, деталей товаров народного потребления.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ точечной сварки особо выделяются:

• прочность соединения;
• технологичность;
• экономичность;
• возможность соединения как толстых, так и ультратонких деталей;
• возможность автоматизации и роботизации сварочного процесса;
• высокая культура производства и экологичность;
• универсальность в материалах и возможность масштабирования.

Среди недостатков можно выделить:

• сложность диагностики сварного соединения;
• требования к чистоте металлов при сварке;
• сложность настройки аппаратуры.

Оборудование и материалы для точечной сварки

Чтобы варить точками необходимы:

• аппарат для точечной сварки;
• свариваемые зачищенные детали;
• для защиты деталей от коррозии можно применять токопроводящий грунт или мастику.

Техника безопасности при точечной сварке

Главное при использовании аппаратов точечной сварки — соблюдение правил электробезопасности. При эксплуатации техники не должно быть оголенных контактов, нарушений изоляции кабелей. Все контакты при подключении аппарата к сети должны соответствовать номинальным параметрам, обязательно применение дифавтоматов и заземления.

При удерживании металлов используйте диэлектрические перчатки, рукоять клещей должна быть надежно заизолирована.

Средства защиты

Стандартный набор сварщика вполне подойдет для работы с точечной сваркой. Плотная роба, хлопчатобумажные или спилковые перчатки, прозрачный щиток или очки, респиратор или вытяжка — вот весь набор средств защиты.

Меры безопасности

Всегда проверяйте оборудование перед началом работ! Детали корпуса должны быть надежно заземлены, ручки и держаки — заизолированы.

Обслуживание и перенастройка аппарата производится в выключенном состоянии.

Педаль или кнопка управления должна находиться в удобном месте.

Сварщик должен прочно держать заготовку или инструмент, твердо и устойчиво стоять.

Технология и процесс точечной сварки

В зависимости от толщины металлов, их вида, условий технология сварки может отличаться деталями. Но в целом порядок работ одинаков.

Точечная сварка в работе

Точечная варка происходит в несколько этапов:

1. Подготовка поверхностей. Они должны быть очищены от непроводящих ток лакокрасочных материалов и окислов, а также без напряжения плотно присоединяться.
2. Сжимание деталей. Для этого привод клещей прочно сжимает поверхности, они частично деформируются. Это нужно для возникновения участков проведения тока именно между контактами клещей.
3. Нагрев деталей электрическим импульсом. Чем толще детали, тем дольше приходится держать нагрев. Импульс может быть как постоянный, так и с регулируемой силой тока, переменный.
4. В автоматических станках есть этап ослабления давления на детали — это нужно для предотвращения выдавливания металла из расплавленного ядра. В ручных механических клещах этот этап пропускается.
5. Ток выключается. На глаз момент выключения тока можно определить по нагреву области между электродами — как только металл начинает краснеть, ток отпускается.
6. Прижим или проковка во время остывания металла. Нужны для формирования прочной кристаллической структуры сварной точки.
7. Деталь готова.

В зависимости от вида металлов применяются различные настройки. Качество соединения зависит от технологии сварки, типа импульса, режимов сжатия деталей.

Дефекты и причины их возникновения при точечной сварке

Несмотря на технологичность, точечная сварка требует точных настроек и постоянного контроля за качеством на производстве. Среди дефектов можно выделить:

• Прожог. Он выглядит как отверстие в обеих деталях, сплавленные края легко отрываются.При слишком высокой силе тока, большой длительности импульса или избыточной силе сжатия металл перегревается и стекает. Для снижения риска прожога стоит снизить силу тока или прижима.
• Выплески. При сильном сжатии или долговременном слабом импульсе металл выходит из расплавленного ядра, на его месте образуется пустота. При работе выплески выглядят как искры, вылетающие из точек. До известного предела выплеск не вредит, так как компенсируется сжатием деталей, но точка будет менее надежной — толщина вокруг точки неизбежно уменьшается.
• Непровар. Слабый импульс, недостаточная сила сжатия, ослабление клещей при сваривании приводят к непрогреву ядра. Такая точка будет «склеена», но при нагрузке оторвется. Непровар может возникнуть, если сварные точки расположены рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который проходит часть электрической энергии. Соответственно, она не будет затрачена на расплав металла.
• Уменьшение диаметра сварки. Если импульс будет коротким или детали не будут прилегать плотно, образуется недостаточная площадь расплава. В этом случае в одной точке может быть один или несколько микрорасплавов, которые в сумме значительно слабее монолитной точки.

Трещины и разрушение основного металла. Возникают в случае отсутствия сжатия, близости точки к краю нахлесточной полосы, грязном металле. Визуально при помощи увеличительного стекла этот дефект обнаружить легко.

Исправление дефектов сварки

Диагностика точечной сварки довольно сложная процедура. Привычные ультразвуковые методы исследования не дают точной картины, поэтому на производствах с автоматизацией проводят тесты с разрушением контрольных образцов.

Выявленные дефекты исправляются следующими методами:

• повторным провариванием точкой;
• высверливание и последующая сварка полуавтоматом;
• наружные выплески поддаются зачистке;
• проковка горячей точки;
• установка сварной или вытяжной заклепки.

Обозначения точечной сварки на чертежах по ГОСТ

Порядок в производстве обеспечивается правильной технической документацией. Точечная сварка имеет свое обозначение на чертеже, которое дополняется специальным буквенным кодом. На лицевой плоскости обозначаются контуры свариваемой области, и крестами места точек. На боковом разрезе точка сварки выглядит как состыкованные заштрихованные плоскости.

Обозначение точечной сварки на чертеже

Обозначение сварных точек производится на чертежах по ГОСТ 15878-79. Там же оговорены все условные обозначения и дополнительные данные.

Покупать или сделать своими руками?

Несмотря на распространенность технологии, стоимость профессионального оборудования довольно высока. Поэтому среди домашних мастеров ходят схемы самостоятельного изготовления устройства для точечной сварки из простейшего трансформатора и механических клещей. Сделать своими руками можно как мощный аппарат для соединения 4-5 мм металла, так и ювелирный прибор, способный помочь радиомеханику. Ручная работа в гараже не требует дорогого оборудования.

Самодельный аппарат точечной сварки

Такой аппарат вполне способен варить неответственные стыки. Если же от прочности сварки зависит жизнь человека (например, кузовной ремонт), лучше приобрести заводское устройство машинной точечной сварки с пневматическим приводом клещей и настраиваемым контроллером или применить другие виды сварки.

Качество изготовления заводских аппаратов выше, они рассчитаны под конкретные задачи, прочность соединений выше, присутствует техника безопасности. Эти аппараты позволяют варить много, и настроены на работу на производствах.

Обозначение ГОСТ в точечной сварке. Перечисления и объяснения.

Грамотный чертеж детали – это уже половина выполненной работы. И чтобы после выполнения чертежа у сварщиков не было лишних вопросов при изготовлении детали, необходимо знать грамотное обозначение и процесс точечной сварки. Многие специалисты и разработчики часто сталкиваются с проблемой – они не могут показать, как должна выглядеть точечная сварка на чертеже или схеме по установленному ГОСТ. Давайте взглянем на этот вопрос подробнее.

Обозначения в точечной сварке по ГОСТ’у

На чертежах сварой шов обозначают условно следующими элементами:

• Видимый – сплошной линией;
• Невидимый – пунктирной линией.

Сварной шов или сварная точка по ГОСТ обозначается на схеме или чертеже выносной стрелкой, которая указывает точное место, где должна происходить точечная сварка.

Выносная стрелка указывающая точное место сварки

Многослойный шов (то есть шов, который состоит из нескольких наложенных друга на друга швов) показывают на чертеже контурами, имеющими указания количества наложений:

Вид многослойного шва на чертеже

В зависимости от того, как должен быть получен тип сварного узла, само сварочное соединения на чертеже показывают при помощи буквенных индексов:

• Стыковое. Используется при скреплении деталей встык, торцами – буквой «C»;
• Следующее соединение называется угловым (при соединении деталей под углом 90 градусов). Оно обознается буквой «У» с точным указанием угла;
• Есть тавровое соединение (детали соединяются боковой поверхностью и торцом). Оно по ГОСТ обозначается буквой «Т»;
• Наиболее распространенное соединение – это нахлесточное (при нем часть одной детали частично закрывает другую). Точечная сварка получила для него обозначение буквой «H».

На чертежах и схемах все типы соединений, которые были представлены выше, проставляются при помощи следующих обозначений:

• Стыковые соединения получили – буквенное обозначение и значок, который обозначает тип шва и тип применяемой сварке (в данном случае используется точечная сварка):

Обозначение типа шва и применяемой сварки

Для угловых соединений используется обозначение типа сварки, катет шва, место расположения шва и обозначение типа шва, который будет наложен, выглядит оно вот так:

Указатель углового шва

Тавровые соединения уже сложнее, по этому для них используют обозначение катета, характеристику швов, обозначение типа сварочных работ, а также значок типа швов, которые в дальнейшем будут наложены:

Обозначение таврового соединения

Последний тип – это сварка внахлестку. Он обозначается диаметром точки, которую будет использовать точечная сварка, шириной роликовых швов. Выглядит это следующим образом:

Информационный знак о сварке в нахлест

Все документы, которые содержат в себе чертежи сварных элементы, всегда содержат в себе четыре основных типа:

• Это сварка;
• Обработка;
• Разделка;
• Моделирование.

Все эти условия обозначены ГОСТ, и обязательны к исполнению. Виды сборки показывают, какое состояние у создаваемой модели без учета будущих швов. Виды сварки – уже со швами, виды обработки – с готовыми местами и разделанными отверстиями для проведения сварочных работ, а также с уже готовыми и наложенными швами. Если вы будет использовать эти, данные ГОСТ, обозначения, то ваши проекты поймет любой грамотный инженер.

 Прием сварки: справочники и ГОСТы

У сваренной арматуры тоже есть специальные условия и порядок приема по установленному ГОСТ. Технические требования к сварке металлов и закладным деталям также задаются по ГОСТ, а затем они проходят некоторые испытания. Качество сварной арматуры и закладных элементов из металлов должны соответствовать ГОСТ 10922-64. Этот справочник называется «Арматура и закладные сварные детали для конструкций из металлов. Технические испытания и методы. Данный ГОСТ распространяется и на закладные детали, стыки железобетонных конструкций и сварные соединения элементов из арматуры.

Технические требования к точечной сварке металлов и арматуры в основном сводятся к следующим показателям. Материалы, которые применяются для изготовления сварной арматы, должны в обязательном порядке соответствовать действующим на данный момент ГОСТам, а также техническим условия. Также сварочные работы изготавливают строго по рабочим чертежам, которые были утверждены в установленном порядке.

Еще одно требование, которое указывается во всех справочниках – это допускаемое отклонение размеров сварочной арматуры. Отклонения в размерах ячеек сеток из стержней, которые имеют диаметр до 10 миллиметров, не должны превышать «+ -» 10 миллиметров.

Расстояние между хомутами (поперечными стержнями) каркасов и между плоскими элементами деталей пространственных изделий из арматуры, а также параметры ячеек сеток из стержней диаметром больше 10 миллиметров не должны быть больше проектных размеров на 10%. Расстояние между пространственными каркасами и стержнями плоских каркасов не должно превышать проектное более чем на 0,5 номинального диаметра (но не больше, чем на 15 миллиметров). При стержнях разного диаметра допуск определяют по стержню малого диаметра.

Документы приема сварщика на точечно сварочные работы

В первую очередь, сварщик должен иметь удостоверение сварщика (срок действия этого документа от 2 до 5 лет с даты последнего выполнения аттестации, в зависимости от образования сварщика). Ещё один важный аспект – это удостоверение по электробезопасности, уровень группы которого должен быть не ниже второго (срок действия – 1 год с даты последней выполненной аттестации). Сварщик не будет допущен к непосредственному соединению арматуры, если у него не будет удостоверения о проверке знания о пожарно-технической безопасности (удостоверения действует от 1 до 3 лет, все зависит от категории сотрудника). На сварочный аппарат у работника тоже должны быть все необходимые бумаги (это сертификат качества и паспорт). Это только необходимый минимум документов.

Для работ также должен быть оформлен так называемый «наряд-допуск». Далее сварщик обязан быть проинструктирован с обязательной фиксацией в инструкторском журнале. Что касается рабочего места, то оно должно быть полностью безопасным в отношении пожарной угрозы. Это означает, на нём обязаны находиться защитные экраны, а также дополнительные средства пожаротушения, которые помогут полностью исключить возгорание.

Точечная сваривание арматуры – это трудоемкий процесс, который может осилить лишь профессионал. Поэтому набор документов и требований настолько велик. Это объясняется тем, что некачественная конструкция может навредить не только тратой денег, но и повлечь человеческие жертвы. Поэтому сварщик обязан соблюдать все необходимые нормы и обозначения, которые указаны в ГОСТе. Тогда работа будет выполнена правильно, с соблюдением всех норм.

Заключение:

Каждый уважающий себя сварщик, стремящийся к постоянному совершенствованию своего мастерства. И имеющий желание выполнять свою работу на 110% качественно. Должен знать минимум, который представлен в этой статье. Нет предела совершенствованию профессиональных навыков.

Контактная сварка — технология, виды, обозначение

Контактная сварка – процесс создания монолитного сварного шва путем расплавления кромок свариваемых деталей электрическим током и последующей деформацией сжимающим усилием. Особое распространение технология получила в тяжелой промышленности и служит для беспрерывного производства однотипной продукции.

Данная технология является распространенной при серийном соединении тонколистового металла

Сегодня как минимум один аппарат контактной сварки имеется на каждом заводе, а все благодаря преимуществам технологии:

• производительность – сварная точка создается не дольше 1 секунды;
• высокая стабильность работы – однажды настроив устройство оно может работать долгое время без стороннего вмешательства, сохраняя качество работ;
• низкие затраты на обслуживание – это касается расходных материалов, рабочим элементом служат контактные электроды;
• возможность работы с машиной специалистов низкой квалификации.

Технология контактной сварки

Простая, на первый взгляд, технология контактной сварки состоит из ряда процедур, обязательных к выполнению. Достичь качественного соединения можно только в случае соблюдения всех технологических особенностей и требований процесса.

Сущность процесса

Для начала стоит разобраться,  как работает данная система?

Суть электроконтактной сварки это два неразрывных физических процесса – нагрев и давление. При прохождении через зону соединения электрического тока выделяется тепло, которое служит для расплавления металла. Чтобы обеспечить достаточное выделение тепла сила тока должна достигать нескольких тысяч или даже десятков тысяч ампер. Одновременно с этим на деталь воздействует некоторое давление с одной или обеих сторон, при этом создается плотный шов без видимых и внутренних дефектов.

Процесс соединения связан с локальным нагревом заготовок с одновременным их прижатием

При правильной организации процесса сами детали практически не подвержены нагреву, так как их сопротивление минимально. По мере создания монолитного соединения сопротивление уменьшается, а вместе с тем и сила тока. Подверженные нагреву электроды сварочного аппарата охлаждаются внедренной технологией с применением воды.

Подготовка поверхностей

Существует множество технологий, которые позволяют обработать поверхность перед использованием контактной сварки. Сюда относят:

• зачистку от грубых загрязнений;
• обезжиривание;
• снятие оксидной пленки;
• сушку;
• пассирование и нейтрализацию.

Порядок и сами технологии обуславливаются конкретным процессом и видом заготовок.

В целом, перед началом сваривания поверхность должна:

• обеспечивать минимальное сопротивление между деталью и электродом;
• обеспечивать равное сопротивление на всей протяженности контакта;
• свариваемые детали должны иметь гладкие поверхности без выпуклостей и впадин.

Машины для контактной сварки

Оборудование для контактной сварки бывает:

• неподвижным;
• передвижным;
• подвешенным или универсальным.

Разделяют сварки по роду тока на постоянного и переменного тока (трансформаторные, конденсаторные). По способам сваривания бывают точечные, шовные стыковые и рельефные, о которых мы поговорим чуть ниже.

Оборудование может быть как стационарным, так и переносным

Все сварочные устройства точечной сварки состоят из трех частей:

• электросистемы;
• механической части;
• водяного охлаждения.

Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контроль циклов работы и отдыха, а также устанавливает текущие режимы. Механическая составляющая представляет собой пневматическую или гидравлическую систему с различными приводами. Если установлен только привод сжатия, то перед нами точечная разновидность, шовные имеют еще и ролики, а стыковые систему сжатия и осадки изделий. Водяное охлаждение состоит из первичного и вторичного контура, разводящих штуцеров, шлангов, вентилей и реле.

Электроды для контактной сварки

В данном случае электроды не только замыкают электрический контур, но и служат отводом тепла от сварного соединения, передают механическую нагрузку, в ряде случаев помогают передвигать заготовку (роликовые).

Размеры и форма электродов для контактной сварки различаются в зависимости от применяемого оборудования и свариваемого материала

Такое использование обуславливает ряд жестких требований, которым должны соответствовать электроды. Они должны выдерживать температуру свыше 600 градусов, давление до 5 кг/мм2. Именно поэтому их изготавливают из хромовой бронзы, хромциркониевой бронзы или кадмиевой бронзы. Но даже такие мощные сплавы не способны долго выдерживать описанные нагрузки и быстро выходят из строя, снижая качество работ. Размер, состав и другие характеристики электрода подбираются исходя из выбранного режима, типа сварки и толщины изделий.

Дефекты сварки и контроль качества

Как и при любой другой технологии, сварочные соединения должны подвергаться жесткому контролю, для выявления всевозможных дефектов.

Здесь применяются практически все методы неразрушающего контроля и прежде всего – внешний осмотр. Однако, из-за прижатия деталей, выявить подобным способом дефекты бывает очень сложно, поэтому часть изготовленной продукции отбирается и проводится разрез деталей вдоль шва для выявления погрешностей. В случае обнаружения дефекта партия потенциально дефектной продукции отправляется на переработку, а аппарат калибруют.

Разновидности контактной сварки

Технология создания сварного пятна обуславливает разделение процесса на несколько видов:

Точечная контактная сварка

В данном случае сваривание происходит в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность шва состоит из множества параметров.

Точечный способ является самым распространенным методом

В этом случае на качество работ влияет:

• форма и размер электрода;
• сила тока;
• сила давления;
• длительность работ и степень очистки поверхности.

Современные аппараты точечной сварки способны работать с эффективностью 600 сварных соединений в минуту. Подобная технология используется для соединения частей точной электроники, для соединения кузовных элементов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники и имеет еще множество других областей использования.

Рельефная сварка

Принцип работы одинаковый с точечной сваркой, но основное отличие заключается в том, что сам сварной шов и электрод имеют схожую, рельефную форму. Рельефность обеспечивается естественной формой деталей или созданием специальных штамповок. Как и точечная сварка, технология применяется практически повсеместно и служит дополняющей, способной сваривать рельефные детали. С ее помощью можно прикреплять кронштейны или опорные детали к плоским заготовкам.

Шовная сварка

Процесс многоточечной сварки, при которой несколько сварных соединений располагаются близко или с перекрытием, формируя единое монолитное соединение. Если между точками имеется перекрытие, то получается герметичный шов, при близком расположении точек шов не герметичен. Так как шов, с использованием расстояния между точками не отличается от созданного точечным швом, подобные аппараты используются редко.

В промышленности более популярным является перекрывающийся, герметичный шов, с помощью которого создают баки, бочки, баллоны и другие емкости.

Стыковая сварка

Здесь детали соединяют, прижимая друг к другу, а затем оплавляют всю плоскость контакта. Технология имеет свои разновидности и разделяется на несколько видов  на основании типа металла, его толщины и нужного качества соединения.

Сварочный ток протекает через стык заготовок, расплавляет их и надежно соединяет

Самый простой способ – сварка сопротивлением, подходит для легкоплавких заготовок с малой площадью пятна контакта. Сварка с оплавлением и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлов и огромного сечения. Таким способом сваривают части кораблей, якоря и тд.

Выше, описаны наиболее популярные и используемые, но есть и такие виды точечной сварки:

• шовно-стыковая осуществляется вращающимся электродом с несколькими контактами для замыкания цепи, протягивая заготовку через такой аппарат можно получить негерметичный сплошной шов, состоящий из множества сварных точек;
• рельефно-точечная деталь сваривается согласно текущего рельефа, однако шов состоит не из сплошного пятна контакта, а из многих точек;
• по методу Игнатьева в котором сварочный ток протекает вдоль свариваемых частей, поэтому давление не влияет на нагрев изделия и его сваривание.

Обозначение контактной сварки на чертеже

Согласно существующего стандарта условных обозначений точечная сварка имеет следующее обозначение на чертежах:

1. Сплошной шов. Видимый сплошной шов на общем плане чертежа отмечают основной линией, остальные конструктивные элементы основной тонкой линией. Скрытый сварной сплошной шов обозначен штриховой линией.
2. Сварные точки. Видимые сварные соединения на общем чертеже отмечают символом “+”, а скрытые не отмечают вовсе.

От видимого, скрытого сплошного шва или видимой сварной точки идет специальная линия с выноской, на которой отмечаются вспомогательные условные обозначения, стандарты, буквенно-цифровые знаки и т.д. В обозначении присутствует буква “К – контактная и маленькая буква “т”-точечная, указывающие  на метод выполнения сварки и ее разновидность. Швы, не имеющие обозначения, отмечают линиями без полок.

ГОСТ 15878-79 Регламентирует размеры и конструкции сварных соединений контактной сварки

Вся основная информация подается на линии выноске или под ней, в зависимости от обращенной стороны (лицевая или оборотная). Вся необходимая информация о шве берется из соответствующего ГОСТа, что указывается на сноске или дублируется в таблицу швов.

основные и дополнительные знаки, значения, иллюстрации

Согласно ЕСКД, разделу об общих правилах выполнения чертежей и ГОСТу 2.312-72 условные обозначения швов сварных соединений выполняются по четко установленным международным стандартам для всей конструкторской документации. Обозначения являются универсальными для всех областей промышленности и строительства.

Табличные данные с иллюстрациями соединений, со знаками их условных обозначений облегчают восприятия характеристик швов и рекомендаций к их обработке.

Структура обозначения сварного шва

Условное обозначение видимых и невидимых швов

• над полкой – видимый;
• под покой – невидимый.

Обозначения видов сварок:

• электродуговая – Э,
• газовая – Г,
• контактная – Кт,
• в среде защитных газов – 3.

Условное обозначение сварного шва:

Согласно изображению:

• №1 – Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений.
• №2 – Буквенно-цифровое обозначение, ГОСТ.
• №3 – Стандарт или тип, условный графический знак.
• №4 – Размер швов в сечении, длина катета.
• №5 – Знак углового шва с указанием длины участка.

Таблица 1

Знак	Значение знака	Расположение знака
	Прерывистый шов,шахматный шов
	прерывистый или точечный с цепным расположением

• №6 – Вспомогательный знак для обозначения обработки.

 

Таблица 2

• №7 – Обозначение для вспомогательного шва.

 

Таблица 3

Знак	Значение знака	Расположение знака
	по замкнутой линии
	исполняется при монтаже изделия

Ко всем видам знаков в условном обозначении сварного шва выдвигаются требования:

• основные и вспомогательные знаки указываются сплошными тонкими линиями;
• знаки должны быть одинаковой высоты с цифрами, которые входят в обозначения.

Сварные соединения и их обозначения

Взаимное расположение свариваемых деталей. Классификация соединений

 

Таблица 4

Форма наружной поверхности сварочных швов

Форма сварочного шва влияет на:

• физико-механические свойства соединения;
• расход электродного металла.

Выпуклые швы практически всегда нуждаются в дополнительной обработке – снятие выпуклости механическим способом (фреза, абразивные круги).

По форме наружной поверхности различаются сварочные швы, а также дефекты сварных соединений.

 

Таблица 5

Различные виды снятия кромки

В зависимости от толщины металла кромки могут быть выполнены под разными углами и с разных сторон. Различают следующие виды:

• Под прямым углом:

1. для стальных листов толщиной от 4 до 8 мм;
2. при односторонней сварке для металлов толщиной до 3 мм;
3. при двусторонней сварке для металлов толщиной до 8 мм.

• V-образно (с односторонним скосом), если толщина металла от 4 до 26 мм.
• X-образно (с двусторонним скосом), если листы имеют толщину от 12 до 40 мм.
• Под острым углом, уменьшенным с 60° до 45°, если листы толщиной более 20 мм.

Для хорошего сваривания между кромками оставляют зазор в 4 мм.

Графические знаки типов швов для различных соединений

По способу выполнения сварного соединения различают:

1. Одностороннюю сварку. Эту сварку для стыкового соединения выполняют с проплавлением кромок на подкладке, либо на весу.
2. Двустороннюю сварку. Сварка второй стороны выполняется только после тщательной зачистки (удаление корня) механическим способом наплавки первой свариваемой стороны. Чаще всего выполняется потолочная сварка таким способом.
3. Однослойную сварку.
4. Многослойную сварку. Для уменьшения зоны термического влияния или при сваривании металлов большой толщины сварку выполняют подобным способом.

Швы стыковых соединений (форма, обозначение, пример)

Таблица 6

Швы угловых соединений (форма, обозначение, пример)

Таблица 7

Характер шва	Без скоса
Односторонний
Двусторонний
Односторонний впритык
Двусторонний впритык

Швы тавровых соединений (форма, обозначение, пример)

Таблица 8

Характер шва	Без скоса
Двусторонний
Двусторонний шахматные

Швы соединений внахлестку (форма, обозначение, пример)

Таблица 9

Характер шва	Без скоса
Двусторонний
Односторонний прерывистый

По международным стандартам (ЕСКД) сварные швы плоских листов металла и труб классифицируются по пространственному положению на:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• потолочные;
• сваренные в нижнем положении.

В зависимости от этого расположение целесообразно использовать различные виды снятия кромок. При условиях тщательной подготовки, а именно зачистки, правильной подгонки кромок (притупление кромок – предотвращает прожог и протекание металла, параллельность кромок – гарантирует равномерный шов) можно добиться следующих достоинств сварного шва:

1. Экономичность. Минимальный расход металла для наплавления.
2. Эффективность скорости сваривания. Подобные кромки дают наименьший промежуток времени для сваривания за один подход.
3. Прочность. Можно добиться прочности сварного соединения, не уступающего прочности основного металла.

Поэтому в технической документации обязательно должны быть указаны: тип шва и вид снимаемой кромки, который даст лучший результат при сваривании шва.

Условные обозначения швов с разной ориентацией двух свариваемых деталей и различным скосом кромок

Таблица 10

Правильное обозначение указанное в конструкторской документации это залог качественной работы инженеров технологов и специалистов – сварщиков, ведь только благодаря корректному отображению условных обозначений, они смогут воплотить выполненную на чертеже задумку конструктора в металле.

Обозначения сварки на чертеже и расшифровка аббревиатур

Грамотное составление конструкторской документации в соответствии с правилами и требованиями стандартов необходимо для выполнения своей работы проектировщиками, конструкторами, инженерами и мастерами. Одной из составляющих документа является обозначение сварки на чертеже.

Что представляют собой сварочные стыки, их разновидности

Сварочные процессы относятся к технологическим операциям, в результате проведения которых образуются монолитные соединения. Сварной шов представляет собой зону, в которой происходит плавка и застывание материалов скрепляемых деталей.

Особенности устройства сварочных креплений оказывают влияние на физико-механическое характеристики конструкции и расход материала электрода.
При выполнении выпуклых швов практически во всех случаях необходима их дополнительная обработка в виде снятия неровности, которая производится механическим методом. Исходя из формы поверхности, различают сварочные швы и их дефекты.

Действующими стандартными определяется несколько видов стыков, для распознавания которых используются буквенные обозначения швов сварных соединений.

Обозначние сварных соединений

Стыковой вид

Для маркировки швов применяется буква «С». С помощью такого метода производится сварка деталей, расположенных в одной плоскости, стыкованием смежных торцов. Эти типы относятся к наиболее прочным и долговечным, они нашли широкое применение при изготовлении конструкций из металла, относящихся к категории ответственных. Для выполнения крепления необходимо провести тщательную подготовку поверхности.

Виды стыковых соединений

Торцевое крепление

И они обозначаются буквой «С». Формирование этих соединений производится по торцам заготовок. Торцевой стык часто применяется для сварки изделий из тонкого металла. При помощи такого крепления обеспечивается надежная фиксация деталей.

Нахлесточный вид

Стыки маркируются литерой «Н». При проведении сварочных работ с использованием таких приемов к качеству работы предъявляются менее строгие требования. Но прочностные характеристики и нагрузочная способность стыков гораздо хуже, чем у двух предыдущих вариантов. Для проведения крепления детали располагаются параллельно, со смещением относительно друг друга и частичным перекрытием.

Тавровое крепление

Для обозначения швов сварных соединений используется буква «Т». Стыковка при помощи таврового метода относится к категории наиболее долговечных и жестких, но она плохо переносит нагрузку на изгиб. Для проведения работ одна из деталей располагается в горизонтальной плоскости, а вторая – вертикально, и сваривается торцом.

Типы тавровых соединений

Угловой вид

Стыки обозначаются литерой «У». Эти виды применяются реже остальных. Они надежны и долговечны. В зависимости от необходимости, детали располагаются относительно друг друга под разными углами.

Сварочные соединения всех типов могут выполняться односторонними, когда сварка производится только с одной стороны заготовки (обозначающимися «SS»), и двусторонними, маркирующимися «BS». В последнем случае детали свариваются с двух сторон.

Обработка кромок

При проведении сварочных работ необходимо выполнить раздел кромок. Правильная их подгонка позволяет добиться:

• минимального расхода материалов;
• оптимального времени для сварки, выполняемой за один проход;
• прочности стыка, не уступающего по своим характеристикам основному металлу.

Применяется множество вариантов, различающихся углами, величиной зазора и т. д. Форма разделки выбирается в зависимости от способа сварки и толщины металлической заготовки. Чтобы качественно провести крепление, следует между кромками оставить зазор размером 4 мм.

Разделка кромок может быть выполнена:

• Под прямым углом.

Такой вариант используется при проведении односторонней сварки металла толщиной не более 3 мм, двустороннего крепления металла, имеющего толщину не более 8 мм, и для стыковки стали толщиной 4…8 мм.

• В V-образной форме (односторонний скос). Толщина металла может быть 4…26 мм.
• В X-образной форме (двусторонний скос). Эта разделка применяется при креплении деталей толщиной 12…40 мм.
• Под углом 45 градусов. Такой вариант используется для металлов толщиной от 2 см.

Виды кромок

Принцип выбора способа сварки и вида соединения

Для стыковки деталей применяется около 150 разновидностей сварки. Объединяет их одно — обозначения швов сварных соединений.
Любая разработка предусматривает проведение расчетов, установленных техническим заданием на нее. Для определения способа крепления деталей конструкторами выполняются расчеты, определяющие геометрию стыков и толщину свариваемых конструкций.

Расчеты позволяют установить вид сварки, которую следует использовать: ручную при помощи электродов, дуговую с защитными газами и т. д. В работе необходимо руководствоваться требованиями стандартов, содержащих необходимую информацию.

Обозначение швов на чертеже

При производстве любых конструкций применяется стыковка деталей, выполненная различными способами. Одним из методов является сварка. Шов, получающийся при этом, обладает определенными свойствами, которые влияют на эксплуатационные характеристики целого изделия.

Важно правильно выполнить обозначение сварного шва на чертеже, чтобы были понятны способы соединения, формы стыков, геометрические параметры и др. Грамотный специалист может почерпнуть из чертежа сведения о прочности, герметичности стыка, времени проведения работ.

Для обозначения соединения металлов используются стрелки, буквы, цифры и вспомогательные значки.

Полная маркировка стыка включает:

• вспомогательные знаки;
• ссылку на стандарт;
• буквенно-цифровое обозначение;
• указание на тип сварки;
• размеры катетов;
• значения длины провариваемого участка или диаметра точки;
• дополнительные знаки.

Как расшифровывается техническая аббревиатура

При обозначении сварных швов в документации необходимо ориентироваться на требования ЕСКД, в которую входят: ГОСТ 5264-80, ГОСТ 14771-76 и ГОСТ 2.312-72.

ГОСТ 14771-76

Условные изображения швов

Обозначение сварных швов

Сварные стыки могут выполняться видимыми, расположенными на лицевых поверхностях и невидимыми, выполненными с изнаночной стороны изделия. В двусторонних соединениях лицевым принято считать то, которое должно быть сделано первым. При устройстве симметричных кромок любую из сторон можно называть лицевой. Невидимые швы на чертеже обозначаются штриховыми отрезками, видимые — сплошными линиями.

Местонахождение линии шва указывает односторонняя стрелка. На ней располагается «полка» со вспомогательным знаком или буквенным обозначением. При указании на невидимый шов — они размещаются под «полкой», на видимый — над ней.

Обязательно используется комбинация из букв и чисел, содержащая данные о виде сварочных работ и типе стыка. Например, аббревиатура С1 означает использование одностороннего стыкового крепления, С2 — двустороннего.

Для предоставления более полной информации применяются вспомогательные знаки, описывающие соединения (форму шва (по замкнутой/незамкнутой линиям), прерывистость или точечное нанесение и др.), операции, которые необходимо выполнить мастеру (снять выпуклость, обработать наплывы или неровности и т.д.).

Обозначение способа сварки

Способы сварки имеют свои условные буквенные обозначения, указывающиеся на сборочных чертежах.

Обозначение	Метод проведения работ
А	Под флюсом в автоматическом режиме (без применения подкладок и подушек)
Аф	Под флюсом с использованием автоматики (с подушками)
ИН	В облаке защитных газов тугоплавкими вольфрамовыми электродами (без дополнительных материалов)
ИНп	В среде инертных газов вольфрамовыми электродами (с проволокой)
ИП	В облаке защитных газов расплавляющимися электродами
УП	В среде углекислых газов плавящимися электродами

Грамотное и корректное нанесение условных обозначений в конструкторской документации позволяет специалистам-сварщикам сделать расшифровку швов в чертежах и качественно выполнить работы по металлу.

Основные знаки и способы маркировки сварки

Видео по теме: Обозначение швов на чертеже

Обозначения швов сварных соединений на чертежах

В соответствии с ГОСТ 2.312—72 швы сварных соединений на чертежах обозначают сплошной (видимые) и штриховой (невидимые) линиями. Видимую одиночную сварную точку (независимо от способа сварки) условно изображают знаком « + » (см. рис. 1), невидимые одиночные точки не изображают. От изображения шва или одиночной точки проводят линию-выноску с односторонней стрелкой и горизонтальной линией-полкой. Условное изображение шва наносят на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва с лицевой стороны (рис. 1,б), и под полкой линии-выноски, проведенной от изображения шва с оборотной стороны (рис.1, в).

Рис. 1.
Условные изображения видимых и невидимых швов сварных соединений:
а — видимый электрозаклепочный, б — видимый стыковой односторонний, в — невидимый стыковой односторонний; 1— условное обозначение шва по ГОСТу

Таблица № 1.

Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов

№ п/п	Вспомогательный знак	Значение вспомогательного знака	Расположение вспомогательного знака относительно полки линии выноски
			С лицевой стороны	С оборотной стороны
1		Усиление шва снять
2		Наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу
3		Шов выполнить при монтаже изделия, т. е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения
4		Шов прерывистый или точечный с цепным расположением. Угол наклона линии равен 60°
5		Шов прерывистый или точечный с шахматным расположением
6		Шов по замкнутой линии. Диаметр знака — 3…5 мм
7		Шов по незамкнутой линии. Знак применяют, если расположение шва ясно из чертежа

Примечания:

1. 3а лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают ту, с которой выполняют сварку.

2. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают ту, с которой выполняют сварку основного шва.

3. За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.

На рис. 2 показана структура условного обозначения шва. Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов приведены в табл. 1, а ГОСТы на основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений — в табл. 2. В структуре условного изображения шва могут применяться только вспомогательные знаки 3 и 6, Обозначение стандарта можно выносить в технические условия на чертеже. Ручная дуговая сварка буквенного обозначения не имеет. Способ сварки можно не указывать. Примеры условных обозначений швов сварных соединений взяты из ГОСТ 2.312—72 (приложение 1) и представлены в табл. 3.

При наличии на чертеже одинаковых швов у одного из изображений наносят обозначение и порядковый номер шва (на выносной линии), а от изображений остальных одинаковых швов проводят линии-выноски с полками, над (под) которыми ставят порядковый номер шва, например № 1 (рис. 3). На линии-выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением, допускается указывать количество одинаковых швов.

Рис. 2.
Структура условного обозначения стандартного шва

2 — обозначение стандарта,1 — вспомогательные знаки,

3 — буквенно-цифровое обозначение шва согласно стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений,

4—знак «дефис»,

5 — условное обозначение способа сварки (А — автоматическая, П — механизированная под флюсом, П-3 — механизированная плавящимся электродом в защитных газах; Ш — электрошлаковая и др.),

6 — знак и размер катета согласно стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений,

7 — другие характеристики шва (длина привариваемого участка, размер шага, размеры отдельных точек и др.),

8 — вспомогательные знаки (см. табл. 1, порядковые номера 1, 2, 4, 5 и 7), 9 — шероховатость поверхности шва.

 

Рис.3.
Обозначение на чертеже одинаковых швов (цифрой 12 указано количество одинаковых швов)

 Таблица № 2.

ГОСТы на основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений

гост	Способ сварки	Тип соединения	Условное обозначение шва
5264—80	Ручная дуговая	Стыковое	С … С27; С39; С40
		Угловое	У1 … У10
		Тавровое	Т1 … T9
		Нахлесточное	HI; Н2
11534—75	То же (под острыми и тупыми углами)	Угловое	У1 … У8
		Тавровое	Т1 … Т8
14771—76	Дуговая в защитных газах	Стыковое	C1 … С28
		Угловое	У1 … У10
		Тавровое	Т1 … T9
		Нахлесточное	Н1 … Н2
23518—79	То же (под острыми и тупыми углами)	Угловое	У1 … У10
		Тавровое	Т1 … Т9
8713—79	Автоматическая под флюсом	Стыковое	Cl … С34
		Угловое	У1 … У4
		Тавровое	Tl … Т13
		Нахлесточное	|Н1 … Н6
11533—75	То же (под острыми и тупыми углами)	Угловое	У1 … У6
		Тавровое	Tl … T9
14806—80	Дуговая алюминия и алюминиевых сплавов (толщина элементов — 0,8… …60 мм)	Стыковое		C1…С27
		Угловое		У1…У 14
		Тавровое		Т1…Т12
		Нахлесточное		Н1, Н5
16098-80	Дуговая и электрошлаковая двуслойной коррозионно-стойкой стали	Стыковое		Cl…С22
		Угловое		У1…У11
		Тавровое		Т1…Т6
15164-78	Электрошлаковая	Стыковое		С1…СЗ
		Угловое		У1…У4
		Тавровое		Т1…ТЗ
14776-79	Дуговая электрозаклепками под флюсом, в углекислом газе и аргоне	Нахлесточное		Н1…Н6

Тблица № 3

Примеры условных обозначений стандартных швов

Форма поперечного сечения	Условное обозначение шва, изображенного на чертеже
	с лицевой стороны	с обратной стороны
Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний, выполняемый дуговой ручной сваркой при монтаже изделия. Усиление снято с обеих сторон. Шероховатость поверхностей шва с лицевой стороны 5, с обратной 20.
Шов угловой, соединение без скоса кромок, двусторонний, выполняемый автоматической сваркой под флюсом с ручной подваркой по замкнутой линии
Шов нахлесточного соединения без скоса кромок, односторонний, выполняемый дуговой механизированной сваркой в защитных газах плавящимся электродом. Шов — по незамкнутой линии; катет шва — 5 мм

на чертеже, ГОСТ, условные знаки, швы, способы – ручная. дуговая, точечная, монтажная. контактная, прерывистая

На данный момент скрепление металлических конструкций осуществляется путем их сваривания между собой. Этот метод позволяет создавать совершенно новые и надежные конструкции с помощь катаных, литых, кованых и штампованных заготовок. Сварочные работы получили широкое распространение в быту, строительстве и машиностроении.

Классификация сварки.

Данный процесс позволяет оказать большое влияние на вид и формообразование всей конструкции, а не на каждый составной субъект в отдельности.

Какие существуют разновидности сварки?

Процесс сварочных работ называется действием, при помощи которого соединяются два объекта, выполненные из металлических сплавов, путем нагревания их, когда проявляются межатомные связи.

Виды сварных соединений.

При этом концы объектов начинают деформироваться, и образуются швы после сварки. Обозначение сварки на чертежах и иллюстрация соединений регламентируются нормами и действующими ГОСТами.

Сварочные швы наносятся на чертеж вне зависимости от того, какой тип там применяется, и от способа выполнения.

Различают два основных обозначения сварки:

1. Первый тип сварки является видимым, его обозначают сплошной линией.
2. Второй тип – это невидимый, его обозначают пунктирной линией.

Направление швов на чертежах обозначается стрелкой в конце каждой линии. Это помогает узнать, в каком направлении следует выполнять работу. Если выполняется точечная сварка, то ее наименование делается с помощью знака плюс на сплошной линии. Следует знать, что одиночные точки не изображаются на схемах. В обозначении сварки очень важную роль играет расположение свариваемых объектов. Для того чтобы сделать чертежи более точными, было разработано четыре наименования свариваемых деталей:

Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов.

1. Первый тип – это «стыковые». На чертежах их обозначают путем добавления буквы «С». Он подразумевает собой сварку торцов объектов.
2. Второй тип является «угловыми». Для обозначения угловой сварки используют букву «У». При этом объекты сварки должны находиться под определенным углом друг к другу, чаще всего они располагаются под прямым углом. Соединение происходит по кромкам деталей.
3. Третий тип обозначения сварки подразумевает собой тавровое соединение. Для его указания используется буква «Т». В данном процессе конец одной из деталей сваривается с поверхностью другой.
4. Последний тип обозначения сварки называется нахлесточным. Для того чтобы указать его, применяется буква «Н». Под такой сваркой подразумевается частичное сваривание боковых поверхностей обоих объектов.

Отметки кромки деталей

Кромка деталей может быть различной, и ее отметка обязательна в чертежах. Существует множество требований, предъявляемых к кромкам объектов. Подготовка подразделяется на такие типы, как:

Таблица зависимости сварных швов от формы подготовленных кромок.

1. Кромка может быть отбортовой.
2. Способна выполняться без скоса.
3. Выполняется со скосом одной или двух деталей.
4. Кромка может быть выполнена с двумя скосами одной детали.

Что касается скосов, то их кромки могут быть выполнены в различных формах. Они бывают асимметричными или симметричными, прямолинейными или криволинейными.

Особое внимание при составлении чертежей стоит уделить швам сварки. Если изображать линию в поперечном сечении, то они изображаются просто (не используют усиление или повышение коэффициента g). Если нужно изобразить тавровые, угловые или нахлесточные виды, необходимо обозначать величиной катета К. Для того чтобы обозначить, какой используется скос кромок, коэффициент усиления и размер катета называют буквами «У», «С», «Т» и «Н». После добавить индекс, например, Сn, где n может быть 1,2,3 и так далее.

В зависимости от того, где будут располагаться линии сварки, их разделяют на два типа: односторонний и двухсторонний. Следует сделать акцент на то, каким будет ваш будущий шов (сплошной или прерывистый). Для обозначения прерывистых используют особые метки:

1. L обозначает длину свариваемого участка.
2. T – это расстояние между свариваемыми участками.

Когда необходимо изобразить двухсторонний прерывистый шов, его можно обозначить различными длинами. Например, можно выполнить их в шахматном порядке или сделать единую линию. Когда вы смотрите на рисунок, необходимо обозначить, где у него лицевая и обратная стороны. Когда речь идет об одностороннем шве, то его лицевой стороной будет называться площадь поверхности, на которой происходит процесс сварки.

Обозначение сварки с двухсторонним швом

В случае когда идет речь об обозначении сварочных работ с двусторонним швом, то тут за лицевую сторону необходимо принимать ту площадь, на которой будет выполняться основной. Когда швы располагаются друг под другом, то в этом случае вы можете принять за лицевую сторону любую площадь. При составлении схемы или при ее прочтении вы должны обращать внимание на условное обозначение каждого из швов.

В практике используются не только швы, которые регламентируются ГОСТами и нормами, но и иные типы . Их называют «нестандартными». Чтобы их выполнить, необходимо строго следовать инструкциям и обозначениям на чертеже. Когда на чертеже необходимо изобразить два идентичных шва, их выполнение потребует одинаковых размеров и условий сварочной работы. Они будут изображаться и обозначаться одним индексом. При этом обозначение изображается только у одного из них.

Также следует обратить внимание на дополнительную цифру, которая свидетельствует об индексе, присвоенном этой группе.

На всех идентичных ему швах будут изображаться лишь небольшие сноски, на которых вы сможете заметить данный индекс. Это говорит о том, что вам следует выполнить такую же линию, как и в первом случае. Когда речь идет о симметричном изделии и на чертеже указывается ось симметрии, то допускаются полное обозначение и описание лишь одной половины чертежа, так как вторая будет выполняться аналогично первой.