Шов сварной стыковой – обозначение на чертеже, формула расчета

alexxlab | 21.11.2019 | 0 | Разное

Содержание

обозначение на чертеже, формула расчета

Какая сварка называется стыковой? Ответ на этот вопрос заложен в самом словосочетании стык, шов и сварка. Стыковое сварное соединение – это наиболее распространенный способ сварки двух металлических деталей, элементов или конструкций, которые примыкают друг к другу торцевыми поверхностями. Сварочный шов может быть как односторонним, так и двусторонним, на остающейся подкладке и без нее, с замковым швом и т. д. Вариантов сварки встык много и каждый из них используется в том или ином производственном процессе.

Торцы деталей необходимо специально подготовить для выполнения качественных сварочных работ. Вид обработки кромок зависит от толщины металла, применяемого оборудования, особенностей технологического процесса и других факторов. Выполняются стыковые сварные соединения по ГОСТ 5264-80, который и регламентирует все особенности технологии. Этот документ предусматривает 32 типа таких соединений, обозначающихся буквой C с цифровым кодом. Например, C2 – это односторонний стыковочный шов без какого-либо скоса поверхностей кромок.

Начало сварки стыкового шва

Область применения

Этот вид сварных соединений используется повсеместно. Прокладка различных металлических трубопроводов невозможна без сварки отдельных труб встык. Кузовные части автомобилей, любой прокат, различные сложные изделия в машиностроительной отрасли объединяются в одно целое по этой технологии.

Преимущества и недостатки

Стыковые соединения сварных швов имеют следующий ряд преимуществ перед другими методами сборки металлических элементов в одну конструкцию.

  1. Эта технология сварки не критична к толщине свариваемых деталей. Толщина может колебаться от долей до сотен миллиметров. Данный критерий не зависит от способа сварки и определяется только возможностью соединения материала встык.
  2. На стыковой сварочный шов расходуется меньшее количество присадочных материалов и энергетических ресурсов, следовательно уменьшается стоимость соединения.
  3. В отличие от других видов соединения деталей сварка практически не увеличивает общий вес конструкции, шов получается ровным и герметичным, а также контроль качества соединительного сварного шва упрощается.

Но наряду с достоинствами, сварка встык имеет ряд недостатков. Она требует очень точной подгонки свариваемых деталей. Кромки обеих соединяемых элементов должны иметь равномерный зазор между собой по всей длине стыкового соединения. Многократно увеличивается сложность подгонки и сварки длинных стыков, размером в несколько метров. Но это ни в коем случае не умаляет всех преимуществ стыковых сварных соединений.

Особенности стыковой сварки

Главной особенностью сварки встык является то, что хотя бы одна из поверхностей обеих соединяемых деталей лежит в одной общей плоскости. То есть, даже если толщина свариваемых элементов различается, одна из общих поверхностей не должна иметь ступеньки в месте сварочного шва. В противном случае это будет уже не стыковое соединение, а тавровое. Другие нюансы сварки в стык определяются способом подготовки торцевых кромок и характеристиками сварочного шва. Например, стыковое сварное соединение C21 выполняется со скосом обеих кромок двусторонним сварочным швом.

Для усиления соединения встык могут быть использованы специальные несъемные прокладки, приваренные к соединяемым деталям на всем протяжении сварочного шва. При разных толщинах свариваемых элементов может быть использовано замковое соединение, которое также позволяет усилить шов. Все особенности сварки в стык определяются ГОСТом и другими нормативными документами. Ниже будут представлены нюансы каждого из стыкового сварочного соединения в соответствии с общей классификацией.

 

Типы и параметры соединений встык

Как уже было сказано выше, ГОСТ предусматривает 32 типа стыковых сварочных соединений. Виды сварных стыковых соединений представлены в нижеприведенной таблице, где дано описание каждого из них с маркировкой, диапазоном толщины соединяемых деталей, характеристикой сварного шва и формой сечения.

Таблица с видами стыковой сварки

«Примечание!

Сварной шов С17 является наиболее часто используемым вариантом соединения металлических элементов путем сварки встык.»

Обозначение на чертеже

Для обозначения сварных швов встык в технической документации используются специальные символы и надписи. По ГОСТу на них указывают выносные стрелки с надписями сверху и снизу. На ниже приведенном рисунке представлен пример такого обозначения.

Обозначение стыковой сварки на чертеже

  • знак  указывает на то, что подгонку и стыковку свариваемых деталей необходимо выполнять на месте монтажа;
  • ГОСТ 5264-80 обозначает, что соединение следует производить электродуговой сваркой;
  • С13 – эта маркировка говорит о том, что перед нами стык с криволинейным скосом по одной кромке и односторонним швом;
  • знак  показывает, что произведено снятие термического напряжения с обеих сторон;
  • знаки Rz20 и до Rz80 определяют чистоту шлифовки лицевой и обратной стороны стыкового сварочного шва.

 

Расчет стыковых сварных соединений

Перед сварочными работы следует выполнить некоторые математические расчеты. Это необходимо для получения качественной сварки, способной выдержать те нагрузки, которые определены условиями эксплуатации соединенных элементов. Сварка в стык рассчитывается по следующей формуле:

Формула расчета

Где,

N – максимальная нагрузка на шов;

t – минимальная толщина деталей;

lw – длина сварочного шва максимальная;

Rwy – сопротивление по пределу прочности;

γс – табличный коэффициент.

Эта формула позволяет произвести расчет сварного стыкового соединения на центральное сжатие и процесс растяжения.

Контроль стыковых сварных соединений

От качества шва зависит прочность и долговечность стыковой сварки. Любой дефект может вызвать его постепенное или мгновенное разрушение. Существующие способы дефектоскопии сварочных швов позволяют на 100% исключить такие негативные последствия. Ниже приведен перечень основных методов контроля качества сварных швов, которые используются в настоящее время:

  • визуальный осмотр позволяет определить видимые дефекты: трещины и раковины;
  • рентгенография способна выявить внутренние дефекты: шлаковые включения и т. д.;
  • магнитографический способ позволяет найти микротрещины, поры и другие дефекты;
  • ультразвуковое исследование – это эффективный метод контроля качества швов.

Конечно, это далеко не полный перечень способов контроля качества сварки встык. В зависимости от результатов, которые необходимо получить, может быть использована цветная дефектоскопия, химический способ, вакуумный метод и многие другие.

Заключение

Следует отметить, что тип соединения встык, форму торцевых кромок, расположение сварочных швов подбирают исходя из физических и химических характеристик свариваемого металла, конструктивных особенностей соединяемых элементов и результата, который желательно получить в ходе выполнения работ.

svarkaipayka.ru

чем отличаются от нахлесточных, технология ручной дуговой сварки в нижнем и вертикальном положениях, подробности, видео

Главная страница » Статьи о сварке » Как научиться сваривать металл » Соединения » Стыковые сварные соединения (сварка встык)

Стыковое соединение сваркой представляет собой примыкание двух деталей торцевыми поверхностями друг к другу, лежащие на одной плоскости. Такое соединение простое и надежное, рекомендуется в конструкциях, которые подвергаются воздействию переменных напряжений.

Где применяется

Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том

случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.

Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.

Преимущества и недостатки

Преимущества

сварка труб, как правило, производится именно стыковым соединением

При стыковом соединении

  • электродный металл используется меньше,
  • контролировать процесс не сложно, конструкции получаются надежные,
  • техника сварки более простая, чем техника углового шва,
  • стыковые соединения обеспечивают плоскостность поверхности конструкции,
  • обеспечивают получение соединения деталей различной толщины,
  • есть возможность выполнения сварки металла большой толщины односторонним швом.

Недостатки

Стыковое соединение

  • не обеспечивает дополнительной жесткости в сравнении с нахлесточным,
  • так же могут образоваться значительные деформации поверхности после сварки (особенно при сварке тонкого металла).

Чем отличается от нахлесточного

Сварные нахлесточные соединения — это сплавление разных элементов детали, расположенных параллельно, частично перекрывая друг друга. Применяются, когда стыковое невозможно. Не рекомендуется соединение внахлест, если конструкция подвергается вибрации, толщина стали должна быть не более 10-12 мм.

При стыковом важно учитывать точность сборки, тогда как при нахлесточном сборка гораздо проще и не нужно разделывать кромки.

Недостатком нахлесточного соединения станет больший расход основного металла, так как одна деталь накрывает другую, возможно появление коррозии металла от проникновения влаги между деталями, а так же выявить дефекты будет не просто. В стыковом нет перекрытия (нахлеста) деталей, применяется разная техника сварки, когда сварка нахлесточных соединений выполняется угловым швом

. В нахлесточных не нужна разделка кромок, так же имеется большое количество разновидностей стыкового соединения согласно ГОСТу.

Разделка кромок под сварку

стыковое соединение без скоса кромок

Важно! Если варите без скоса кромок и толщина металла более 2 мм, нужно выставить зазор между свариваемыми деталями!

От выбора скоса кромок зависит качество шва и изделия. Для каждого способа сварки выбирают разные разделки кромок.

К сведению! Без разделки процесс будет гораздо экономичней, но разделка кромок нужна для полного провара в сечении, что делает качество выше.

с V-образным скосом кромок

с X-образным скосом кромок

с криволинейным скосом кромок

Разделку можно выполнить зубилом, в данном случае края получатся не ровные, отличным вариантом станет болгарка, фрезерный станок, самым лучшим будет использование кромкореза (фаскоснимателя). Так же нужно контролировать чистоту скосов что бы получить качественный шов без дефектов

. Для стыковых соединений применяют все виды разделки кромок в зависимости от толщины металла и характера шва (односторонний или двухсторонний шов).

Существует обозначение разделки кромок: U- V- K- X- образные. Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла, Х-образная разделка требует по одному шву с каждой стороны, когда V-образная обходится односторонним швом. Форма разделки кромок зависит от способа сварки, свариваемого материала, толщины свариваемых элементов.

Как варить

Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.

Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или «чиркнув» как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.

Видео

В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).

с подкладкой (съемной или остающейся)

Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.

После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).

Сварка в нижнем положении

Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток.

Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.

стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)

В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.

  1. Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
  2. Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
  3. В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.

Видео

Короткий ролик, без особых объяснений, зато быстро, для нетерпеливых.

Более длинный, но и более подробный ролик.

Сварка в вертикальном положении

  1. Сварочный ток снижается на 10-15% в сравнении с нижним положением (нужно снизить тепловую мощность дуги).
  2. Сварка как правило ведется снизу вверх с отрывом дуги что бы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.
  3. Электрод в одной плоскости расположен перпендикулярно к поверхности деталей, а в другой наклонен чуть ниже горизонтали.
  4. Возможна так же сварка сверху вниз и снизу вверх без обрыва сварочной дуги. Это требует применение определенной марки электродов с подходящим типом покрытия.
  5. Если соединение с разделкой кромок, то сварка в вертикальном положении выполняется в несколько проходов с зачисткой каждого прохода от шлака.

СОВЕТ! Сварщики, имеющие мало опыта, часто сталкиваются с залипанием электрода в процессе зажигания дуги на поверхности металла, особенно на сниженном сварочном токе. В данном случае возможно разжечь дугу на рядом положенной пластине (разогреть кончик электрода), а затем перенести дугу на стык деталей. Плавное касание разогретого электрода о деталь обеспечит легкое зажигание дуги без залипания, в том числе позволит избежать непровара в начале сварки стыка.

Процесс сварки заканчивается контролем качества. Сварные швы после очистки от различных загрязнений (шлака, брызг металла и копоти) визуально осматриваются на наличие наружных дефектов.

Где купить электроды различных марок

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

weldelec.com

Сварные стыковые соединения: особенности, виды и технология

В промышленности и в быту соединение металлических деталей в единую конструкцию производится с помощью сварки. Этот метод считается самым надежным и достаточно дешевым. Относительно не очень сложное оборудование (сварочный аппарат, электроды, средства защиты) позволяет в короткое время и с достаточно надежным качеством создавать и ремонтировать многие металлические конструкции.

Для создания прочного изделия из металла начинающему сварщику необходимо досконально знать особенности и виды стыковых сварных соединений, а также технологию выполняемой работы.

Определение сварного соединения

Сваркой металлов называют их соединение посредством расплавления кромок изделия и последующей их кристаллизацией в процессе охлаждения. Процесс сварки протекает в сопровождении сложных физических и химических процессов. Эти многочисленные факторы и обязан учитывать сварщик во время выполнения работы. При этом все эти физико-химические процессы сопряжены между собой по времени и пространству.

Во время сварки возникает несколько специфических зон, которые и характеризуют сварное соединение:

  • место сплавления (сварочная ванна), где на границе основного металла и шва находятся расплавленные зерна металла и электрода;
  • сварной шов, который образуется после охлаждения и кристаллизации сварочной ванны;
  • зона термического воздействия определяется участком металла, который не расплавился, но изменил свой состав и структуру в результате нагрева;
  • основной металл, который подвержен сварке, но не меняющий при этом своих свойств.

Виды сварных соединений

Классифицируют соединение двух металлических деталей по их взаимному расположению относительно друг друга. Вид соединения при проведении сварочных работ выбирает сварщик, учитывая характерные особенности металла и возможность добиться качественного результата.

В зависимости от размещения изделий в пространстве соединения разделяют на следующие виды:

  • стыковое соединение;
  • угловое соединение;
  • тавровое скрепление;
  • соединение внахлест;
  • торцевой вид.

Стыковая сварка

Наиболее распространенным типом сварки является стыковое соединение. При такой сварке две соединяемые детали располагаются в одной плоскости, поэтому поверхность одного элемента является продолжением другого.

Элементы во время сварки стыковым соединением примыкают друг к другу торцевыми поверхностями. Торцы свариваемых кромок могут быть со скосом или без скоса. Причем без скоса наиболее качественным получается сварочный шов металлических листов толщиной до 4 мм. Двухстороннее стыковое сварное соединение без скоса торцов металла позволяет добиться хорошего результата при толщине деталей до 8 мм. Для улучшения качества соединения необходимо делать между пластинами зазор в пределах до двух миллиметров.

Одностороннюю сварку деталей, толщиной от 4 до 25 миллиметров, желательно выполнять с предварительным скосом кромок. Большей популярностью пользуется у сварщиков V-образный скос торцевой поверхности. Листы толщиной от 12 мм рекомендуется сваривать двухсторонним способом с X-образной разделкой.

Классификация по положению шва

Качественное выполнение сварного шва зависит от положения изделия в пространстве. Существует четыре основных способа выполнения стыкового соединения сварных швов:

  1. Нижний метод соединения применяется, когда сварщик располагается сверху, по отношению к свариваемым поверхностям изделия. Этот способ самый удобный, так как расплавленный металл не стекает вниз или по сторонам, а попадает прямо в кратер. При этом шлак и газ без препятствия удаляются из сварочной ванны и свободно выходят на поверхность.
  2. Горизонтальные швы выполняются на вертикально расположенных пластинах, при этом ведение электрода осуществляется слева направо или справа налево. Качественное выполнение горизонтального шва заключается в строгом контроле за расплавленным металлом, не допуская его стекания вниз, поэтому необходимо правильно подбирать скорость движения электрода и силу тока.
  3. Вертикальный способ применяется на деталях расположенных вертикально, при этом шов стыкового соединения ведется сверху вниз или наоборот. Сложность такой сварки в том, что расплавленный металл стекает вниз, нарушая при этом внешний вид и качество соединения. Обычно сварщики стараются избегать выполнения работы в таком положении. Только опытные мастера прибегают к этому способу, опираясь на свои теоретические и практические знания.
  4. При потолочном способе свариваемые детали находятся выше головы сварщика. Применяя этот метод, нужно строго соблюдать технологический процесс и правила безопасности, так как расплавленный металл капает вниз.

Систематизация швов по виду сварки

Стыковые соединения можно классифицировать по типу воздействия сварочного оборудования. Именно применение соответствующих аппаратов и приспособлений позволяет получить следующие виды швов:

  • Ручная дуговая электрическая сварка способствует созданию сварного шва с помощью специального электрода и позволяет получить надежное скрепление металлических деталей толщиной от 0,1 до 100 мм.
  • Дуговая сварка с использованием инертного газа позволяет получить прочные и эстетичные швы, так как все сварочные процессы протекают под защитой газового облака.
  • Автоматическая сварка осуществляет стыковое соединение металла в режиме самостоятельного действия инвертора, здесь сварщик контролирует процесс после настройки оборудования.
  • При газовой сварке формирование сварного шва происходит за счет высокой температуры, горящей газовой смеси.
  • С помощью паяльника существует возможность создавать паяные швы.

Профиль сварочного шва

Если разрезать стыковое соединение, то легко определить характер шва по его виду:

  • Вогнутый шов является ослабленным, поэтому применяется в основном для сварки тонких элементов, для конструкций с небольшой динамической нагрузкой.
  • Выпуклые швы считаются усиленными, поэтому находят широкое применение в конструкциях с большой статической нагрузкой, создание такого шва требует увеличенного расхода электродов.
  • Нормальные швы используются при динамических нагрузках, в этом случае не существует особого перепада между основным металлом и высотой шва.

Еще одним значительным фактором получения качественного соединения двух металлов является протяженность сварного шва. Расчет стыковых соединений происходит с учетом вида и длины сварного шва.

По протяженности швы соединения классифицируются как сплошные или прерывистые:

  1. Сплошные сварочные швы не имеют свободных от сварки промежутков по всей длине соединения двух металлических поверхностей. Такой вид сварки позволяет получить наиболее качественное и прочное соединение любых конструкций. Недостатком непрерывного ведения электродом является большой расход материала и медленное выполнение работы.

  2. Прерывистый способ применяется в случае, когда не требуется создания особо прочного соединения. Такие швы чаще всего делают определенной длины со строгим синхронным интервалом. Сварка прерывистым методом может вестись в шахматном порядке или цепной дорожкой.

Меры безопасности при сварке

Сварочный процесс сопровождается рядом факторов, способных повлиять на безопасность здоровья человека. Основными поражающими факторами считается наличие излучения, поражающего зрение, пагубное действие выделяемого газа, а также воздействие расплавленного металла.

Поэтому на всех современных предприятиях особое внимание уделяется защитному обмундированию сварщика:

  • брезентовый костюм;
  • сапоги или ботинки с закрытыми шнурками;
  • маска сварщика или защитные очки;
  • респиратор, защищающий органы дыхания;
  • брезентовые рукавицы.

Все вещи должны быть чистыми, без пятен маслянистой жидкости.

Начинающему сварщику для приобретения навыков проведения сварочных работ лучше начинать с простых изделий, так как от качественного соединения зависит надежность и прочность любой металлической конструкции. Правильное выполнение технологического процесса сварочных работ является основным залогом качественной работы.

fb.ru

Ручная дуговая сварка стыковых швов – Осварке.Нет

Ручную дуговую сварку стыковых швов без скоса кромок выполняют односторонним швом. Электрод выбирают равным толщине металла, если его толщина не превышает 4 мм. Тонколистовой металл толщиной до 1-2 мм сваривают на медной или стальной подкладке, чтобы избежать прожогов.

Листы без скоса кромок толщиной 4-8 мм сваривают двусторонним швом.

Однослойные и однопроходные швы с V-образным скосом кромок для деталей толщиной 4-8 мм выполняют с колебательными движениями. Дугу зажигают с края кромки и постепенно перемещают в низ к корню шва. На кромках движение замедляют, чтобы лучше проварить их. Во время перехода с одной кромки на другую движение ускоряют чтобы не прожечь металл (для толщины 4 мм). Сварку деталей толщиной 8 мм можно выполнять без ускорения в корне шва.

Сварка толстостенных конструкций

Для сварки толстостенных конструкций более 8 мм используют однослойную, многослойную и многопроходную сварку с V-образным, X-образным, U-образным скосом кромок (рис. 1).

Большой угол скоса кромок (80-90°) более удобный для сварщика, уменьшает вероятность непровара, но увеличивается объем наплавленного металла, деформации и падает производительность. Нормальным считается угол 60°. Его можно увеличить до 65° для сварки тонких листов и уменьшают до 55° для листов более 15 мм.

Зазор между кромками должен быть 1,5-4,0 мм в зависимости от толщины листов, режимов сварки и конструкции изделия

Выбор многопроходного или многослойного шва зависит от типа соединения, толщины металла и его химического состава. Многослойный шов выполняется быстрее многопроходного. После наложения каждого следующего необходимо очистить от шлака предыдущий. Многопроходный шов следует выполнять тонкими валиками без колебательных движений.

Каждый слой многослойного шва в разрезе больше за предыдущий, поэтому многослойная сварка более производительная. Многослойный шов чаще используют для сварки стыковых соединений. Преимущества многослойного выполнения шва над многопроходным:

  • объем сварной ванны уменьшается, а значит скорость охлаждения увеличивается и формируются более мелкие зерна металла;
  • каждый слой выполняет функцию термической обработки для предыдущего и околошовная зона имеет большую пластичность с мелкозернистой структурой.

Каждый слой должен быть толщиной не более 4-5 мм и не меньше 2 мм чтобы металл прогрелся и отжогся. Сварка металла толщиной 12 мм с X-образным скосом кромок требует наложения 4-6 слоев, а металл толщиной 40 мм — 10-16 слоев. Соединения с X-образной формой имеет следующие преимущества над V-образным:

  • повышения продуктивности за счет уменьшения количества наплавленного металла;
  • меньше деформаций;
  • непровар корня шва находится по середине соединения двух деталей, поэтому менее опасен.

Стыковые швы толщиной более 20 мм следует сваривать с U-образным скосом кромок. Это дает возможность использовать электроды большого диаметра, обеспечивает надежный провар и равномерную усадку металла шва.

Швы рекомендуется выполнять по очереди с разных сторон чтобы избежать коробления деталей.

 

Сварка декоративного и подварного шва

Сварка ответственных конструкций должна выполняться с заваркой корня шва с обратной стороны. Для этого изделие переворачивают и зубылом, резцом или фрезой делают канавку шириной 8-10 мм и глубиной 3-4 мм. Канавку заваривают электродом диаметром 3 мм в один проход с незначительным усилением на силе тока 100 A.

Последними проходами делается усиление на 2-3 мм от поверхности металла. Последний (декоративный) шов выполняется электродом 5-6 мм. Толщина слоя должна быть 1-2 мм, сила тока 200-300 A.

Сварка стыковых соединений на подкладках

Прочность сварного соединения обеспечивает хороший провар кромок, корня шва, отсутствие дефектов несплошности, плавный переход шва к основному металлу.

Наибольшее внимание следует уделять корню шва. Даже маленькая несплошность в этой части шва может привести к разрушению. Для избежания разрушения шва используют двусторонние швы с промежуточным струганием для удаления корневой части первого шва или сварку на подкладках.

Сегодня существует большое количество подкладок изготовленных из разных материалов:

  • стальные;
  • медные;
  • графитовые;
  • флюсо-керамические;
  • на латексной основе;
  • стеклянные.

Подкладки размещают со стороны корня шва симметрично кромкам.

 

osvarke.net

Стыковой шов | Сварка металлов

Соединения без скоса

Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм. Ток подбирают в зависимости от диаметра электрода, вида и толщины покрытия (табл. 6). Листы без скоса кромок толщиной от 2 до 8 мм сваривают двусторонним швом. Положение и поперечные движения электрода при сварке приведены на рис. 29.

Соединение со скосом

Стыковые соединения со скосом двух кромок в зависимости от толщины металла выполняют однослойными, многослойными или многопроходными швами.

Рис. 29. Положение (я) и движения электрода (б) при выполнении стыковых швов со скосом кромок

Однослойный шов

Металл толщиной от 1 до 6 мм без скоса кромок сваривается однослойным (однопроходным) швом.

Однослойные швы со скосом двух кромок выполняют поперечными колебательными движениями электрода в виде треугольников без задержки в корне шва (листы толщиной 1-4 мм) и с задержкой в корне шва (толщиной 4 - 6 мм).

Листы толщиной 12 мм и более соединяются встык с двумя несимметричными скосами двух кромок многослойным или многопроходным швом.

 

Таблица 6. Ориентировочные режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок

Толщина металла, мм

Шов

Зазор, мм

Диаметр электрода, мм

Среднее значение тока, А

нижнее положение шва

вертикальное и потолочное положение шва

3-4

Односторонний

1,0

3-4

180

160

5-6

Двусторонний

1,0- 1,5

4-5

180-260

160-230

7-8

»

1,5-2,0

5

260

230

10

»

2,0

6

330

290

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

Многослойный шов

Многослойный шов выполняется быстрее многопроходного. Выбор многослойного или многопроходного шва зависит от химического состава и толщины свариваемой стали и от установленной технологии на сварку.

Каждый слой многослойного шва имеет увеличенное в несколько раз сечение по сравнению с сечением каждого валика при многопроходной сварке. Режимы дуговой сварки покрытыми электродами нижних стыковых многослойных швов даны в табл. 7.

Таблица 7. Ориентировочные режимы сварки стальных листов со скосом двух кромок встык

Толщина металла, мм

Зазор, мм

Число слоев, кроме подварочного и декоративного

Диаметр электрода, мм, при наплавке

Среднее значение тока, А (нижнее положение шва)

первого

Последующего

10

1,5-2,0

2

4

5

180-260

12

2,0-2,5

3

4

5

180-260

14

2,5-3.1

4

4

5

180-260

16

3,0-3,5

5

4

5

180-260

18

3,5-4,0

6

5

6

220-320

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

Многопроходный шов

Многопроходной шов выполняется тонкими и узкими валиками, без поперечных колебательных движений электрода. Сварку рекомендуется выполнять электродами, предназначенными для опирания. В этом случае применяют электроды диаметром от 1,6 до 3 мм (редко 4 мм). Весь многопроходной шов может выполняться электродами одного и того же диаметра.

Иногда для обеспечения провара по всей толщине металла сварка ведется на медной подкладке толщиной 4-6 мм. В этом случае сварочный ток можно повысить на 20 - 30%. Если конструкция и назначение сварного изделия допускают сквозное проплавление, сварка может вестись на остающейся стальной подкладке.

В особо ответственных конструкциях перед подваркой шва его (с обратной стороны) предварительно зачищают резаком для поверхностной резки или резцом для удаления возможных дефектов (непровара, трещин, газовых и шлаковых включений).

Угол раскрытия шва

Оптимальный угол раскрытия шва определяется следующими соображениями. Большой угол разделки (80° - 90°) обеспечивает большие удобства сварщику, уменьшает опасность непровара корня шва, но увеличивает объем наплавленною металла, следовательно, уменьшает производительность и увеличивает деформации изделия. Для нормального процесса ручной дуговой сварки принят угол разделки (50 ± 4)° (сварное соединение типа С17).

Зазор между стыкуемыми элементами и притупление кромок составляет от 1,5 до 4,0 мм в зависимости от толщины листов, режима сварки и характера свариваемой конструкции.

Провар корня шва

Наиболее трудным при сварке является получение полного (надежного) провара корня шва. Здесь чаше всего бывают дефекты, например непровар, газовые и шлаковые включения. Поэтому (если это возможно) следует подваривать корень шва с обратной стороны.

www.svarkametallov.ru

15. Сварные соединения:достоинства, недостатки, классификация , стыковой шов

Сварные соединения — наиболее распространенный тип неразъемных соединений. Они образуются путем местного нагрева деталей в зоне их соединения. Применяют различные виды сварки. Наибольшее распространение получили электрические, основными из которых являются дуговая и контактная сварка. При дуговой сварке металл в зоне соединения доводится до расплавления. Соединение образуется после отвердения металла. Различают следующие разновидности дуговой сварки: 1) автоматическая сварка под флюсом — высокопроиз- водительна и экономична, с хорошим качеством шва, при- меню в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длинными швами; 2) полуавтоматическая шлаковая сварка, применяют для конструкций с короткими прерывистыми швами;

3) ручная сварка — малопроизводительна, с невысоким качеством шва, применяю при малом объеме сварочных работ и в том случае, когда другие виды дуговой сварки нерациональны. Для дуговой сварки применяют электроды с различной обмазкой. При контактной сварке металл в зоне соединения доводится не до жидкого, а только до пластичного состояния. Соединение образуется путем сдавливания деталей. Контактную сварку применяют в серийном и массовом производстве для нахлесточных соединений тонкого листового металла ( точечная, шовная сварка) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая сварка). Достоинства сварных соединений. 1. Невысокая стоимость соединения вследствие малой трудоемкости сварки и простоты конструкции сварного шва. 2. Сравнительно небольшая масса конструкции. 3. Герметичность и плотность соединения. 4. Возможность автоматизации процесса сварки. 5. Возможность сварки толстых профилей. Недостатки. 1. Невысокое качество сварного шва. Применение автоматической сварки в значительной мере устраняет этот недостаток. 2. Трудность контроля качества сварного шва. 3. Коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки. 4. Невысокая прочность при переменных режимах нагружения. Стыковые соединения. Простые и наиболее надежные из всех сварных соединений, их рекомендуют в конструкциях, подверженных воздействию переменных напряжений. При автоматической сварке происходит более глубокое проплавление металла, шов образуется в основном за счет основного металла, а не металла электрода как при ручной сварке. Возвышение стыкового шва над основным металлом является концентратором напряжений. Поэтому в ответственных соединениях его удаляют механическим способом.

8. Классификация резьбовых соединений

Резьбовые соединения являются наиболее распро- страненными разъемными соединениями. Их образуют бол- ты, винты, гайки и другие детали, снабженные резьбой.

Резьбовые соединения различают по назначению на:

 резьбы крепёжные для фиксации деталей (основная – метрическая с тре- угольным профилем, трубная – треугольная со скруглёнными вершинами и впадинами, круглая, резьба винтов для дерева) должны обладать самотормо- жением для надёжной фиксации;

 резьбы ходовые для винтовых механизмов (прямоугольная, трапецеидальна симметричная, трапецеидальная несимметричная упорная) должны обладать малым трением для снижения потерь. Для малонагруженных и декоративных конструкций применяются винты и болты с коническими и сферическими головками (как у заклёпок), снабжёнными линейными или крестообразными углублениями для затяжки отвёрткой. Для со- единения деревянных и пластмассовых деталей применяют шурупы и саморезы – винты со специальным заострённым хвостовиком. Болты и гайки стандартизованы. В их обозначении указан наружный диа- метр резьбы.

Классификация резьб. В зависи- мости от формы поверхности, на которой образуется резьба, разли- чают цилиндрические и конические резьбы (рис. 3.1). В зависимости от формы профи- ля различают следующие основ- ные типы резьб: треугольные (рис. 3.2, а), упорные (рис. 3.2, б), трапецеидальные (рис. 3.2, в), прямоугольные (рис. 3.2, г) и круг- лые ( рис. 3.2, д). В зависимости от направления винтовой линии резьбы бывают правые и левые. У правой резьбы винтовая линия поднимается слева направо, у левой — справа налево. Ле- вая резьба имеет ограниченное применение. В зависимости от числа заходов резьбы делят на однозаходные и многозаходные. Многозаходные резьбы получают при перемещении профилей по нескольким винтовым линиям. Заходность резьбы можно определить с торца вин та по числу сбегающих витков. В зависимости от назначения резьбы делят на крепежные, крепежно-уплотняющие и для преобразования движения. Крепежные резьбы применяют в соединениях для скрепления деталей. Они имеют треугольный профиль, отличающийся повышенным моментом сопротивления отвинчиванию и высокой прочностью. Крепежно-уплотняющие резьбы применяют для скрепле- ния деталей в соединениях, требующих герметичности. Их также выполняют треугольного профиля, но без зазоров в сопряжении болта и гайки. Как правило, все крепежные резьбовые детали имеют од- нозаходную резьбу. Резьбы для преобразования движения ( вращательного в поступательное или наоборот) применяют в винтовых механизмах (в ходовых и грузовых винтах). Они имеют трапецеидальный ( реже прямоугольный) профиль, который ха- рактеризуется малым моментом сопротивления вращению.

studfiles.net

Виды сварочных швов - горизонтальные - вертикальные

Содержание   

Сварочный шов — линия расплавленного металла на кромках двух стыкующихся конструкций, возникающая в результате воздействия на сталь электрической дуги. Тип и конфигурация швов подбирается для каждого случая индивидуально, ее выбор зависит от таких факторов как мощность используемого оборудования, толщина и химический состав свариваемых сплавов. Такой шов также возникает при сварке полипропиленовых труб паяльником.

Сварной шов

В данной статье рассмотрены виды сварочных швов и технология их выполнения. Мы изучим вертикальные, горизонтальные и потолочные швы, а также узнаем, как выполняется их зачистка и проверках на предмет дефектов.

Классификация  сварочных швов

Классификация швов на разновидности выполняется по многим факторам, основным из которых является тип соединения. По данному параметру швы делятся на:

  • шов встык;
  • шов внахлест;
  • тавровый шов.

Рассмотрим каждый из представленных вариантов подробнее.

Читайте также: «Устройство и разновидности зубодолбежных станков».

к меню ↑

Стыковое соединение

Данный способ соединения применяется при сварке торцевых частей труб, квадратного профиля и листового металла. Соединяющиеся детали размещаются так, чтобы между их кромками оставался зазор в 1.5-2 мм (желательна фиксация деталей струбцинами). При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 4 мм, шов прокладывается только с одной стороны, в листах 4-12 мм он может быть как двойным, таки одинарным, при толщине от 12 мм — только двойным.

Способы разделки швов

Если толщина стенок деталей составляет 4-12 мм, необходима механическая зачистка краев и заделка кромок одним из нижеуказанных способов. Соединение особо толстого металла (от 12 мм) рекомендовано выполнять с использованием Х-образной зачистки, другие варианты тут невыгодны из-за потребности в большом количестве металла для заполнения образовавшегося шва, что увеличивает расход электродов.

Многослойные швы

Однако  в ряде случаев сварщиком может приниматься решение варить толстый металл одним швом, что требует его заполнения в несколько проходов. Швы такой конфигурации называются многослойными, технология сварки многослойных швов приведена на изображении.
к меню ↑

Соединение внахлест

Нахлесточное соединение применяется исключительно при сварке листового металла толщиной 4-8 мм, при этом пластина проваривается с обеих сторон, что исключает возможность попадания между листами влаги и их последующей коррозии.

Соединение внахлест

Технология выполнения такого шва крайне требовательна к соблюдению правильного угла наклона электрода, который должен варьироваться в диапазоне 15-40 градусов. В случае отклонения от нормы заполняющий шов металл будет смещаться с линии стыка, что значительно снизит прочность соединения.
к меню ↑

Тавровый шов

Тавровое соединение выполняется в форме литеры «Т», оно может выполнятся как с двух, так и с одной стороны. Количество швов и потребность в разделке торцевой части детали зависит от ее толщины:

  • до 4 мм — односторонний шов без разделки торцов;
  • 4-8 мм — двойной, без разделки;
  • 4-12 мм — одинарный с односторонней разделкой;
  • более 12 мм — двухсторонний, двойная разделка.

Тавровое соединение

Одной из разновидностей таврового соединения является угловой шов, используемый для соединения двух перпендикулярных либо наклоненных друг к другу листов металла.

В помощь: ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные
к меню ↑

Разновидности швов по пространственному положению

Помимо классификации по типу соединения, швы делятся на разновидности в зависимости от положения в пространстве, согласно которому они бывают:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • потолочные.

Вертикальный шов снизу-вверх

Проблемой выполнения вертикальных швов является сползание расплавленного металла вниз, что происходит из-за силы тяжести. Тут необходимо применять короткую дугу — держать торец электрода максимально близко к металлу. Сварка вертикальных швов требует реализации предварительных работ — зачистки и разделки, которые подбираются исходя из типа соединения и толщины металла. После подготовки детали фиксируются в требуемом положении и производится черновое соединение поперечными «прихватами», которые препятствуют смещению заготовок.

Шов сверху-вниз

data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"
data-ad-slot="5929285318">

Сварка вертикального шва может выполняться как сверху-вниз, так и снизу-вверх, в плане удобства работы последний вариант предпочтителен. Электрод необходимо удерживать перпендикулярно по отношению к соединяемым деталям, допустимо опирать его на кромки сварного кратера. Движение электрода выбирается исходя из требуемой толщины шва, наиболее прочный стык достигается при поперечном смещении электрода из стороны в сторону и при петлеобразном колебании.

Горизонтальный шов

На вертикальных плоскостях швы горизонтального типа выводятся слева-направо либо справа-налево. Сварка горизонтальных швов осложняется стеканием ванны вниз, что требует поддерживания значительного угла наклона электрода — от 80 до 900. Чтобы не допустить наплыва металла в таких положениях необходимо перемещать электрод без поперечных колебаний, способом узких валиков.

Скорость движения электрода подбирается так, чтобы центр дуги проходил по верхней границе шва, а нижний контур расплавленной ванны не доходил до верхнего торца предыдущего валика. Особое внимание тут необходимо уделить верхней кромке, наиболее подверженной образованию различных дефектов. До начала сварки последнего валика нужно обязательно очистить сформированный шов от шлака и нагара.

Наиболее трудными в исполнении являются потолочные швы. Поскольку в таком пространственном положении расплавленная ванна удерживается исключительно поверхностным натяжением металла, сам шов необходимо делать максимально узким.  Стандартная ширина валика — не более двукратной ширины используемых электродов, при этом в работе нужно применять электроды диаметром до 4 мм.

При прокладывании шва электрод необходимо удерживать под углом от 90 до 1300 к соединяемым плоскостям. Валик формируется колебательными движениями электрода от кромки до кромки, при этом в крайнем боком положении электрод задерживается, что позволяет избежать подрезов. Отметим, что сварщикам без опыта за потолочные швы браться не рекомендуется.

В помощь: ГОСТ 2.312-72 Условные изображения и обозначения швов сварных соединений
к меню ↑

Технология сварки потолочных швов (видео)

к меню ↑

Зачистка и контроль дефектов

После формирования шва на поверхности соединенных деталей остается шлак, капли расплавленной стали и окалины, при этом сам шов может иметь выпуклую форму и выступать над плоскостью металла. Устранить данные недочеты позволяет зачистка, которая осуществляется поэтапно.

Первоначально посредством молотка и зубила нужно удалить окалину и шлак, далее с помощью болгарки, укомплектованной абразивным диском, либо шлифовальной машинки, выравниваются соединенные плоскости. Зернистость абразивного круга выбирается исходя из требуемой гладкости поверхность.

Разновидности дефектов

Дефекты сварного шва, часто встречающиеся у неопытных специалистов, как правило являются следствием неравномерного движения электрода либо неправильно выбранной силы и величины тока. Некоторые дефекты являются критичными, некоторые можно исправить — в любом случае контроль шва на предмет их наличия является обязательным.

Рассмотрим, какие дефекты бывают и как выполняется их проверка:

  1. Непровар — недостаточное заполнение стыка расплавленным металлом, значительно снижает прочность соединения. Причины: слабый ток, чрезмерная скорость перемещения электрода. После корректировки тока и снижения длины дуги дефект устраняется.

    Непровар

  2. Подрез — наличие расположенной вдоль шва канавки. Причина — чрезмерно длинная дуга, из-за которой шов получается максимально широким, но при этом металл не прогревается из-за недостаточной температуры и быстро отвердевает по краям. Проблема лечится уменьшением дуги либо увеличением силы тока.

    Подрез

  3. Прожог — наличие сквозного отверстия на стыке. Причины — большая сила тока, низкая скорость перемещения электрода, чрезмерный зазор между торцами деталей. Дефект устраняется подбором правильного режима сварки.

    Прожог

  4. Наличие на шве пор, хаотично разбросанных по всей длине стыка. Такие дефекты образуются при сварке в среде защитных газов из-за наличие сквозняка, сдувающего газовое облако с рабочей зоны, либо при недостаточной очистке металла от ржавчины.

    Поры

Также могут образовываться дефекты в виде трещин, которые появляются на стадии остывания металла. Трещины бывают двух конфигураций — направленные поперек либо вдоль шва. В зависимости от времени образования трещины классифицируются на горячие и холодные, последние появляются после отвердевания стыка из-за чрезмерных нагрузок, которые конкретный тип шва не может выдержать.

В помощь: ГОСТ 30242-97 Дефекты соединений при сварке металлов плавлением

Холодные трещины являются критическим дефектом, который может привести к полному разрушению соединения. В случае их образования необходимо выполнить повторную сварку поврежденных мест, если их слишком много — шов нужно срезать и сделать заново.

data-full-width-responsive="true"
data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"data-ad-slot="8040443333">

 Главная страница » Для производства

ostanke.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о