Сварочный катет шва: Катет сварочного шва: что это, как померить

alexxlab | 14.01.1970 | 0 | Разное

Содержание

что это такое при сварке? Таблица размеров, как измеряется

Сварной шов измеряется значениями нескольких параметров. Кроме высоты, глубины и ширины провара, существует не менее важная составляющая – катет сварного шва.

Что это такое?

Сварочный шов в поперечном срезе – по сути, треугольник с кривыми, выпуклыми сторонами наружу. Высота шва – расстояние от плоскости свариваемых конструкций, с той стороны, откуда идёт провар, до верхушки (центральной точки наплыва). Ширина – фактически расстояние между параллельными его кромками, где сам шов переходит в материал (сплав или металл) свариваемых листов, профилей, уголков и т. д. Глубина – расстояние от плоскости, в которой лежат состыкованные по краю, свариваемые металлические поверхности, до крайней (нижней) точки, до которой добралась расплавляемая в процессе сварки сталь стержня электрода.

Катет – величина, применяемая к состыкованным под прямым углом деталей.

Чтобы было до конца ясно, обратимся к школьному курсу геометрии. Катет – сторона треугольника, в котором обязательно присутствует прямой угол. Под этим углом и стыкуются края свариваемых деталей. В сварочном деле чаще используют катет вертикальной, а не горизонтальной стороны. Она является прилежащей к прямому углу стороной воображаемого треугольника сварного шва в поперечном разрезе. Простыми словами, катет сварного шва – расстояние от плоскости соприкосновения краёв (граней) деталей до верхней точки (по вертикали), до которой добралась расплавленная при сварке электродная сталь, смешиваемая с поверхностным слоем стали верхней примыкающей детали. Но катет не менее легко рассчитать для соединений в виде тавра или нахлёста (две плоские детали, чьи стыкующиеся рёбра разнесены).

Как его рассчитать?

Определение катета сварного шва сочетается с условием теоремы Пифагора, гласящей, что квадрат значения гипотенузы (по сути, шов без усиления, чья косая грань в идеале ровная) равен сумме квадратов значений катетов. Здесь используется правило равнобедренного треугольника с прямым углом – и верхний, и нижний катеты, если смотреть на поперечный разрез шва, одинаковы. Точный, ровный шов без усиления может быть исполнен на конвейере – человеку сделать такой шов сложно: в большинстве случаев даже многоопытному сварщику удастся шов с усилением (наплывом) или ослаблением (вмятиной), а не «срезанный».

Простейшая формула для углового шва – вычисление катета по закону: T = S * cos 45º, где Т – значение катета шва, S – ширина наплыва.

Для вычисления значения катета измерьте ширину шва. Косинус половины прямого угла равен 0,7. Например, когда ширина валика равна 3 мм (шов сварен посредством прямого ведения электрода с такой же толщиной стержня), катет шва равен 2,1 мм. В исключительных случаях, где требуется, к примеру, катет не равнобедренного (в том числе и египетского) треугольника, расчёт осуществляется по меняющемуся углу.

Существует и другой метод расчёта катета: квадрат его значения соизмерим объёму расплавляемой электродной стали. В общем и целом, катет шва определяется по ГОСТам 11534-75 и 5264-80. Например, когда катет возрастает на 1 мм при длине шва в 10 мм, расход электродной стали (по объёму) больше на 1/5 от первоначального значения. При сварке деталей с толщиной стали до 4 мм внахлёст катет выбирается таким же. Большие значения выбираются по 40% толщины стали, к которым дополнительно прибавляют 2 мм.

При сварке, к примеру, полос стали в тавр (Т-образную деталь), катеты сварных швов должны быть одинаковыми с обеих сторон.

То же самое относится к профтрубе, части которой обрезаны под углом в 45 градусов перед сваркой.

Таблица размеров катета в зависимости от иных параметров шва и метода сварки позволит точно рассчитать его величину.

Она позволит избавиться от пересчёта – здесь приводится большинство типовых значений катета.

Как выбрать?

Значение катета сварного шва выбирается по характеристикам свариваемых деталей: толщина листовой стали, уголка или профиля, диаметр арматурных прутов, размеры привариваемых болтов, гаек, шпилек, комплектов шайб и т. д. Есть отдельно оговоренные ГОСТы и условия СНиПа, где сварка, например, арматурного каркаса для строящейся высотки из железобетонных изделий, телебашни или сотовой вышки, арок и пролётов мостов и т. д., обязательно требует точного расчёта катета шва.

Пренебречь катетом можно лишь при сварке некапитальных конструкций: невысоких лестниц, опор под антенны или небольшие фонари, заборных пролётов – то есть изделий, на которые не приходится почти вся нагрузка высоких и сложных сооружений.

Наплавленная с избытком сталь – без оглядки на катет – позволит конструкции простоять десятилетия. Но она утяжелится, возрастёт расход электричества и электродов. Когда сварщик работает с почасовой оплатой, то он, соответственно, тратит больше времени на многократное наплавление стали, что повышает стоимость его труда.

Например, чтобы сварить две детали с толщиной стали в 12-19 мм, ширина шва приближённо равна 6 мм, а катет – 4… 5 мм. Уменьшение этих количественных показателей приведёт к меньшей прочности шва, увеличение – сделает конструкцию более тяжёлой и уязвимой к перекосу.

На практике пользуются следующим правилом расчёта катета. Он меньше толщины самого тонкого элемента, с коэффициентом 1,2. Размер шва меньше четверного значения катета.

Для ровных (без усиления) соединений значение равно толщине детали с меньшим её значением. На ослабленном (вогнутом) соединении значение это умножается на 0,85, на выпуклом – считается по вышеприведённой формуле.

Коэффициент умножения на 0,7 и ниже влечёт за собой опасность преждевременного обрушения конструкции или опоры из-за пониженной её прочности.

Померить, соответствует ли выбранное значение заявленному конкретными требованиями, можно при помощи катетомера. Это набор пластинок с округлыми вырезами на концах, проверяющих сторону треугольника по контуру полученного сварного соединения. В отсутствие катетомера применяются угольник и штангенциркуль.

Заключение

Катет шва, не соответствующий заявленным значениям, чаще всего выходит таким от слишком медленного или быстрого движения электрода в процессе сварки. Чтобы получить шов с нормальным катетом, выставляйте оптимальный ток сварки, используйте электроды нужной разновидности. Оптимальный катет – залог долговечности конструкции.

О том, что такое катет сварочного шва и как его выбрать, смотрите далее.

Катеты сварных швов: характеристика и свойства

Прочность сварного шва определяется несколькими факторами. Первый важный показатель - это режим сваривания двух металлических конструкций между собой. Вторым фактором является верно выбранный расходный материал. Третий параметр, определяющий прочность соединения металлической конструкции - это точные размеры катетов сварного шва.

 

Что такое катет

Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По своей сути катет сварочного шва и будет являться катетом такого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Итак, что такое катет, теперь ясно. Важно понимать, что от значения углового соединения будет сильно зависеть прочность соединения. Однако здесь важно не заблуждаться. То, что катет сварного шва отвечает за его прочность, это вовсе не значит, что чем он толще, тем прочнее будет само соединение. В этом случае необходимо понимать, что слишком большое количество наплавляемых элементов приведет к ухудшению характеристик соединения. К тому же слишком большой расход электродов, газа, флюса и присадок сильно увеличит себестоимость проведения таких работ.

Геометрия стыка

По тем причинам, что были описаны выше, очень важно учитывать геометрию стыка. Основным параметром при соединении двух металлических конструкций станет то, что катет сварного шва должен иметь большие параметры продольного сечения.

К примеру, при осуществлении сварки двух металлических элементов, имеющих разную толщину, размеры катета шва должны определяться по той детали, которая обладает меньшей толщиной. Чаще всего размеры катета сварного шва определяются и измеряются по заранее подготовленным шаблонам. На сегодняшний день сварщики используют наиболее универсальный инструмент для измерения катета. Такие приборы получили название "катетомеры сварщика". Этот инструмент имеет вид двух тонких пластин, концы которого имеют форму выемки, предназначенную для определения разных параметров катета. Специалист по очереди прикладывает к шву разные по размерам катетомеры. Среди них обязательно найдется тот, который будет точно повторять геометрию катета сварного шва.

Форма шва

После проведения сварочных работ чаще всего образуется всего два вида шва. Первый вид - это обычный сварочный шов, который выглядит как валик с выпуклой поверхностью. Однако здесь важно отметить, что этот вид шва, по словам специалистов, не является оптимальным. У такого утверждения существует две причины. Во-первых, внутри такого шва будет сильно увеличиваться напряжение на конструкцию, а во-вторых, расход материалов на создание такого шва сильно увеличивается.

Второй вид шва считается идеальным. Выглядит он как валик с вогнутой поверхностью, однако добиться такого исполнения при сваривании двух конструкций очень и очень сложно. Для того чтобы добиться такого типа шва, важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость расхода электрода. Для того чтобы выполнить оба условия, нужен специалист, обладающий большим количеством опыта в таких работах. Стоит добавить, что этот тип сварочного шва не используется при сборке металлических конструкций.

Размеры углового соединения

Если говорить о размерах катета углового сварного шва, то, как упоминалось выше, решающим фактором станет толщина деталей, подвергающихся сварке. К примеру, если имеются детали с толщиной 4-5 мм, то размер катета будет равен 4 мм. Если толщина увеличивается, то и катет должен будет расти.

Очень важный фактор, который влияет на вогнутость или выпуклость сварного валика - это то, каким электродом проводились работы. Имеется в виду химический состав расходуемого элемента. Допустим, если использовать электрод, который при использовании будет становиться густым и вязким, то в итоге получится поверхность валика выпуклой. Если же при расплавлении валика металл будет жидким и растекающимся, то поверхность его окажется вогнутой.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор - это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.

Как определить катет сварного шва

Стоит сказать о том, что сделать это не очень трудно. Основанием этому утверждению служит то, что в сечении данный шов является равнобедренным треугольником, а вычисление катета такой фигуры - довольно простая операция. Для того чтобы провести расчеты, можно воспользоваться обычной тригонометрической формулой: T = S cos 45º.

Т - это величина катета сварного шва, а S - это ширина полученного валика, или гипотенуза треугольника.

Для того чтобы определить катет шва, важно узнать толщину самого шва целиком. Эта операция довольно проста, плюс к этому в таком случае cos 45º будет равен 0,7. После этого можно подставить все имеющиеся значения в формулу и с высокой точностью получить значение катета. Расчет катета сварного шва по этой формуле - одна из простейших операций.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение - это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа - угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые. Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки. Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока. Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ катетов сварного шва

ГОСТ 5264-80 - это документ, который устанавливает основные типы, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако важно отметить, что эта бумага не распространяется на те типы швов, которые используются для соединения трубопровода. Один из пунктов данного ГОСТа говорит о том, что при проведении сварочных работ стыкового типа и разной толщине деталей, их можно соединять так же, как и детали с одинаковой толщиной, если их разница не превышает определенных показателей. Также в этом документе описано, что допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой по отношению друг к другу. Также там установлены числовые параметры смещения, которые разрешаются при определенной толщине заготовки. К этому документу есть приложение, в котором прописаны все минимальные размеры катетов сварного шва. Стоит добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может быть не более чем 30 % от значения его катета.

Катеты сварных швов: характеристика и свойства. Катет шва при сварке: определение и методы расчета

Прочность сварного шва определяется несколькими факторами. Первый важный показатель - это режим сваривания двух металлических конструкций между собой. Вторым фактором является верно выбранный расходный материал. Третий параметр, определяющий прочность соединения металлической конструкции - это точные размеры катетов сварного шва.

Что такое катет

Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По своей сути катет и будет являться катетом такого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Итак, что такое катет, теперь ясно. Важно понимать, что от значения углового соединения будет сильно зависеть прочность соединения. Однако здесь важно не заблуждаться. То, что катет сварного шва отвечает за его прочность, это вовсе не значит, что чем он толще, тем прочнее будет само соединение. В этом случае необходимо понимать, что слишком большое количество наплавляемых элементов приведет к ухудшению характеристик соединения. К тому же слишком большой расход электродов, газа, флюса и присадок сильно увеличит себестоимость проведения таких работ.

Геометрия стыка

По тем причинам, что были описаны выше, очень важно учитывать геометрию стыка. Основным параметром при соединении двух металлических конструкций станет то, что катет сварного шва должен иметь большие параметры продольного сечения.


К примеру, при осуществлении сварки двух металлических элементов, имеющих разную толщину, размеры катета шва должны определяться по той детали, которая обладает меньшей толщиной. Чаще всего размеры катета сварного шва определяются и измеряются по заранее подготовленным шаблонам. На сегодняшний день сварщики используют наиболее универсальный инструмент для измерения катета. Такие приборы получили название "катетомеры сварщика".

Этот инструмент имеет вид двух тонких пластин, концы которого имеют форму выемки, предназначенную для определения разных параметров катета. Специалист по очереди прикладывает к шву разные по размерам катетомеры. Среди них обязательно найдется тот, который будет точно повторять геометрию катета сварного шва.

Форма шва

После проведения сварочных работ чаще всего образуется всего два вида шва.

Первый вид - это обычный сварочный шов, который выглядит как валик с выпуклой поверхностью. Однако здесь важно отметить, что этот вид шва, по словам специалистов, не является оптимальным. У такого утверждения существует две причины. Во-первых, внутри такого шва будет сильно увеличиваться напряжение на конструкцию, а во-вторых, расход материалов на создание такого шва сильно увеличивается.


Второй вид шва считается идеальным. Выглядит он как валик с вогнутой поверхностью, однако добиться такого исполнения при сваривании двух конструкций очень и очень сложно. Для того чтобы добиться такого типа шва, важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость расхода электрода. Для того чтобы выполнить оба условия, нужен специалист, обладающий большим количеством опыта в таких работах. Стоит добавить, что этот тип сварочного шва не используется при сборке металлических конструкций.

Размеры углового соединения

Если говорить о размерах катета углового сварного шва, то, как упоминалось выше, решающим фактором станет толщина деталей, подвергающихся сварке. К примеру, если имеются детали с толщиной 4-5 мм, то размер катета будет равен 4 мм. Если толщина увеличивается, то и катет должен будет расти.


Очень важный фактор, который влияет на вогнутость или выпуклость сварного валика - это то, каким электродом проводились работы. Имеется в виду химический состав расходуемого элемента. Допустим, если использовать электрод, который при использовании будет становиться густым и вязким, то в итоге получится поверхность валика выпуклой. Если же при расплавлении валика металл будет жидким и растекающимся, то поверхность его окажется вогнутой.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор - это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.


Как определить катет сварного шва

Стоит сказать о том, что сделать это не очень трудно. Основанием этому утверждению служит то, что в сечении данный шов является равнобедренным треугольником, а вычисление катета такой фигуры - довольно простая операция. Для того чтобы провести расчеты, можно воспользоваться обычной тригонометрической формулой: T = S cos 45º.

Т - это величина катета сварного шва, а S - это ширина полученного валика, или гипотенуза треугольника.

Для того чтобы определить катет шва, важно узнать толщину самого шва целиком. Эта операция довольно проста, плюс к этому в таком случае cos 45º будет равен 0,7. После этого можно подставить все имеющиеся значения в формулу и с высокой точностью получить значение катета. Расчет катета сварного шва по этой формуле - одна из простейших операций.


Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение - это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа - угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые.

Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки.

Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока.

Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ катетов сварного шва

ГОСТ 5264-80 - это документ, который устанавливает основные типы, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако важно отметить, что эта бумага не распространяется на те типы швов, которые используются для соединения трубопровода.

Один из пунктов данного ГОСТа говорит о том, что при проведении сварочных работ стыкового типа и разной толщине деталей, их можно соединять так же, как и детали с одинаковой толщиной, если их разница не превышает определенных показателей.

Также в этом документе описано, что допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой по отношению друг к другу. Также там установлены числовые параметры смещения, которые разрешаются при определенной толщине заготовки.

К этому документу есть приложение, в котором прописаны все минимальные размеры катетов сварного шва. Стоит добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может быть не более чем 30 % от значения его катета.

Тавровые и нахлесточные соединения

Угловые швы характеризуются катетом и формой шва. Различают три типа угловых швов: нормальный, выпуклый (усиленный) и вогнутый (ослабленный). Форма шва выбирается в зависимости от условий эксплуатации изделий. В сварных конструкциях, работающих под действием вибрационных нагрузок, тавровые и нахлесточные соединения стремятся выполнять вогнутыми швами.


Конструктивные элементы и форма угловых швов показаны на рис. 16. За катет К принимают меньший катет вписанного в сечение шва сварного соединения неравнобедренного треугольника (рис. 16, а) и катет вписанного равнобедренного треугольника (рис. 16, б и в). Выпуклость (усиление) шва сварного соединения q допускается: до 1 мм - при катете менее 5 мм, до 2 мм - при катете от 5 до 10 мм, до 3 мм- при катете свыше 10 мм. Вогнутость (ослабление) шва сварного соединения? допускается не более 3 мм. Величина катета шва сварных соединений устанавливается при проектировании. предельные отклонения катетов шва сварных соединений от номинальных размеров, указанных на чертежах, принимают: + 1 мм при катете меньше 6 мм, 12 мм при катете, равном или большем 6 мм.

Автоматическую сварку угловых швов можно выполнять вертикальным электродом при положении изделия для сварки в симметричную или несимметричную "лодочку", а также наклонным электродом поперек шва при положении соединения не "в лодочку". При сварке в симметричную "лодочку" создаются наиболее благоприятные условия для формирования шва - жидкий расплавленный металл равномерно смачивает обе кромки свариваемого соединения, шов хорошо формируется, образуя плавный переход к основному металлу. Поэтому во всех случаях, когда позволяет установка изделия, следует применять сварку "в лодочку". При положении "в лодочку" за один проход можно выполнять швы значительно большего сечения, чем при положении не "в лодочку". При сварке "в лодочку" в связи с большой возможностью протекания жидкого металла и флюса через зазор к сборке предъявляются более жесткие требования, чем при сварке не "в лодочку".

В практике часто бывают затруднения в установке изделия в положение для сварки "в лодочку". В этих случаях применяют сварку наклонным электродом. Так, при изготовлении балок двутаврового и Н-образного сечения сварка четырех швов "в лодочку" связана с необходимостью трехкратной кантовки. При сварке наклонным электродом при положении изделия не "в лодочку" требуется лишь одна кантовка. Сокращение числа кантовок обеспечивает повышение производительности труда и снижение стоимости продукции.


При сварке наклонным электродом на параметры углового шва (рис. 17): глубину сплавления по линиям примыкания кромок, размеры горизонтального и вертикального катетов, а также на его форму большое влияние оказывает не только значение сварочного тока, но и диаметр электродной проволоки и угол наклона ее поперек шва.

Глубина проплавления в значительной степени зависит от угла наклона электрода. Для обеспечения максимальной глубины проплавления углового соединения и равенства горизонтального и вертикального катетов при односторонней сварке электродную проволоку необходимо наклонять в плоскости поперечного сечения на угол около 40° к плоскости вертикальной стенки. При сварке электродной проволокой диаметром 2 мм конец ее нужно направлять в вершину угла, при сварке проволокой диаметром 3-5 мм конец электрода из вершины угла следует смешать на горизонтальную полку на расстояние, равное примерно половине диаметра электрода.

Зависимости размера катета шва от тока при сварке электродной проволокой диаметром 2 и 5 мм со скоростью 30 и 60 м/ч иллюстрируются графиками, приведенными на рис. 18. Из графиков видно, что при сварке электродной проволокой диаметром 2 мм достигается более широкий диапазон калибров шва при применении меньших сварочных токов. Возможность получения угловых швов с катетом 3-4 мм является весьма ценным преимуществом применения электродной проволоки диаметром 2 мм. При этом швы с катетом до 6 мм можно получать с вогнутой поверхностью. Сварку угловых швов с катетом 3-4 мм целесообразно производить на постоянном токе обратной полярности.


При сварке проволокой диаметром 5 мм швы с катетом меньше 5 мм получать практически невозможно.

При сварке наклонным электродом за один проход получаются угловые швы правильной формы с катетом не более 8 мм. При катетах более 8 мм жидкий металл стекает на горизонтальную полку, образуя наплавы, а на вертикальной стенке - подрезы. Для получения полноценных швов с катетом более 8 мм сварку наклонным электродом необходимо производить за несколько проходов.

При сварке электродной проволокой диаметром 2 мм вследствие более глубокого проплавления по сравнению со сваркой электродной проволокой диаметром 5 мм обеспечивается равнопрочность швов при меньших катетах. Поэтому объем наплавленного металла при сварке электродной проволокой диаметром 2 мм может быть уменьшен на 20-40%.

Для стабильности процесса сварки и благоприятного формирования угловых швов при сварке на переменном токе под стекловидным флюсом для проволоки диаметром 2 мм можно рекомендовать применение сварочного тока от 300 до 400 А. При пемзовидном флюсе стабильность горения дуги и формирование шва значительно улучшаются. Поверхность шва получается более ровной и менее выпуклой, чем при сварке под стекловидным флюсом. Для сварки угловых швов с катетом 8 мм под пемзовидным флюсом можно применять ток до 500 А, при этом скорость сварки может быть повышена примерно на 20-25% по сравнению со скоростью сварки под стекловидным флюсом.

В зависимости от характера соединения двух деталей сварные швы бывают стыковые и угловые. Параметры, характеризующие их качество - выпуклость, вогнутость, глубина проплавления и геометрические размеры.

Геометрические размеры швов

Сварные соединения в процессе визуального контроля проверяются не только на наличие дефектов, но и на соответствие полученных геометрических размеров показателям, регламентированным конструкторской и технологической документацией.

Если на стыковых швах основным параметром является ширина, то на тавровых, нахлесточных и угловых - катет. Это длина перпендикуляра, условно опущенного из вершины угла на гипотенузу. Простыми словами - расстояние от плоскости одной заготовки до грани шва на поверхности второй детали.

Угловые соединения могут иметь различные очертания:

  • Выпуклые - нецелесообразны с технической точки зрения. Помимо большего количества наплавленного металла (а значит и расхода материалов), они ведут к концентрации напряжений.
  • Вогнутые - трудно получить. Нужна точная настройка рабочих параметров сварочного аппарата и соблюдение соответствующей скорости ведения электрода, что требует немалого опыта от сварщика. Чаще вогнутая конфигурация придается с помощью механической обработки. Подобные швы при изготовлении металлоконструкций применяют крайне редко.

Широко применяются угловые швы нормального очертания (без выпуклостей и вогнутостей). При разработке конструкторской документации катет принимается равным толщине более тонкой детали, но может быть и меньше - важно, чтобы обеспечивалась максимальная прочность соединения. Так, для заготовок толщиной 4-5 мм он должен составлять 4 мм, а для более толстых деталей - рассчитывается или определяется конструктивно, но принимается не менее 5 мм.

Как проверяются значения катета?

В отличие от качества проплавления, которое контролируется специальными приборами, катет шва измеряется с помощью специального приспособления УШС-2 (универсальный шаблон сварщика). Также его еще называют катетомер.

Шаблон представляет собой несколько пластинок из тонколистового металла, имеющих выемки с определенной величиной катета. Они соединены между собой шарнирно или соединительным кольцом.

Измерения проводятся с помощью ступенчатого подбора самого подходящего размера катета. А определяется он, когда одна из выемок на пластинках прилегает к сварному шву с минимальным зазором между дугой шаблона и поверхностью соединения.

Основные виды сварных соединений электродуговой и газовой сваркой следующие: стыковые С, угловые У, нахлесточные Н, тавровые Т .
Валиковые угловые швы треугольного профиля делают прямыми, выпуклыми и вогнутыми. Чаще всего применяют прямой (нормальный) шов. Выпуклые швы (условно называемые швами с усилением) склонны к образованию подрезок (непровары на участках соединения шва со стенками деталей) и обладают пониженной циклической прочностью. Наиболее прочны вогнутые швы, но выполнение их труднее и менее производительно

Основной размерной характеристикой угловых швов является расчетный катет К

Катет швов нахлестанных соединений при сварке тонких листов (менее 4 мм) делают равным толщине s листов. Для материалов большей толщины (4 -16 мм) катет шва определяют из соотношения
К = 0,4 s + 2 мм (1)
При сварке материалов различной толщины катет шва делают равным толщине s более тонкого материала (однако не более, чем указано в соотношении (1). При сварке материалов различной толщины шов рекомендуется делать вогнутым.
В угловых соединениях с одинаковой толщиной стенок размер катета задан толщиной кромок. В угловых и тавровых соединениях, где размеры шва могут быть произвольными, катет шва делают равным толщине s свариваемых материалов, но не более приведенных в соотношении (1) величин.
При тавровом соединении материалов различной толщины катет шва делают равным толщине s более тонкого материала. Швы рекомендуется делать вогнутыми

Среди видов соединений листов наиболее простые и прочные - стыковые.

Недостаток нахлесточных соединений состоит в том, что под действием растягивающих или сжимающих усилий они подвергаются изгибу моментом, приблизительно равным произведению действующей силы на сумму полутолщин свариваемых листов и деформируются. Производительность сварки из-за наличия двух швов и масса нахлесточных соединений больше, чем стыковых. Соединения с накладкой можно усилить подваркой листов. Соединения с двусторонними накладками разгружены от изгиба, но тяжелы и малотехнологичны

Разновидность нахлесточных соединений - прорезные (пробочные) швы, образуемые заплавлением предварительно проделанных одном из соединяемых листов круглых или продолговатых отверстий (эти соединения иногда называют электрозаклепками). Из-за высокой трудоемкости изготовления, низкой прочности и негерметичности шва — это один из худших видов соединения. К нему следует прибегать только в крайних случаях, когда по конструктивным условиям нельзя применить сварку другими более производительными способами

При толщине одного из свариваемых материалов менее 6 - 8 мм сварку прорезными швами заменяют простой и производительной операцией точечного проплавления более тонкого из соединяемых материалов или шовного проплавления.
Кромки свариваемых тонких листов (в среднем

Кромки листов толщиной

При большей толщине необходима разделка кромок, заключающаяся в снятии фасок; цель - создать сварочную ванну и обеспечить проплавление на полное сечение.
Круговые фаски получают точением, прямые - фрезерованием или строганием. При толщине кромок более 15 - 20 мм фаски снимают автоматической газовой резкой.
Разделку с криволинейными скосами применяют преимущественно для прямых и круговых швов. Швы, имеющие в плане фигурную форму, разделывают с помощью копирного фрезерования

Условные изображения и обозначения швов сварных соединений см. ГОСТ 2.312

как измерить, рассчитать и выбрать

В профессиональном строительстве при возведении металлоконструкций, а также при создании различных транспортных средств, которые обладают большой массой, многие соединения сталкиваются с очень высокими нагрузками. Чтобы их выдержать, следует сделать не только качественное соединение, но и рассчитать его параметры, чтобы при создании он приобрел максимальную прочность. Катет сварного шва является наиболее коротким расстоянием от плоскости соединяемой заготовки №1 до границы углового соединения, которое расположено на плоскости заготовки №2. Иными словами, катет шва при сварке – это катет самого большого условного равнобедренного треугольника, который можно вписать в поперечное сечение.

Данный параметр имеет прямое отношение к тому, насколько крепким будет шов. Это легко объяснить увеличением площади сцепления двух деталей основного металла и наплавочного материала. Нагрузка, которая буде воздействовать, распределится равномерно по всей поверхности, так что изделие сможет выдержать больший, сильный удар и так далее. Но не всегда самый большой размер будет лучшим вариантом. В сварочном деле необходимы тонкие расчеты нагрузок, чтобы не допустить перенапряжение металла. При увеличенном катете может согнуться сама деталь, что приведет к невозможности ее использования.

При выборе данного параметра учитывается множество факторов. Это толщина заготовок, а также одинаковая она или нет. Нужно знать положение сварки и вид используемого шва. Здесь же необходимо учитывать особенности металла, с которым ведется работа. Несмотря на то, что для каждого шва катет подбирается индивидуально, имеются общие принципы его выбора. В частной сфере эта практика практически не применяется, так как нет необходимости в работе со сверх нагрузками, но все равно все стараются создать как можно большую площадь сцепления, чтобы при этом не навредить заготовке.

Когда свариваются детали с одинаковой толщиной стенок, то катет задается по кромке. Но периодически случается и так, что заготовки имеют различную толщину, благодаря чему катет сварочного шва подбирают на основании более тонкой заготовки. Правильный выбор его расположения и размерности является очень важным и ответственным делом. При грамотном подборе он сможет обеспечить максимальную мощность. Если размерность окажется меньше, чем нужно, то прочность шва будет слишком слабой. Если она окажется больше, то это может привести к деформации заготовки. Катет сварного шва должен соответствовать ГОСТ 5264-80.

Виды швов

ВидыОписание
СтыковойОдин из самых распространенных вариантов. Это простое соединение двух металлических изделий, которые подогнаны друг к другу  встык. Оно выполняется как со скосом кромок, так и без него данный тип соединения чаще всего производится в горизонтальной позиции.
ТавровойДанная разновидность предполагает соединение заготовок, находящихся друг к другу перпендикулярно, или же «Т» образно. Шов может находиться как с одно стороны, так и с двух. Часто используют положение под наклоном, чтобы металл ванны не растекался, а находился между бортов заготовок.
УгловойДанный тип предполагает соединение под определенным углом. Как правило, это задается особенностями конструкции. Здесь нужен скос кромок, чтобы была максимальная глубина приваривания
ВнахлестДанная разновидность предназначена для сварки листов, толщина является относительно небольшой. Проварка осуществляется с двух сторон.

Геометрия сварного шва

Рассмотрев разновидности мест, где катет может иметь свои параметры и особенности, стоит взглянуть на другие составляющие сварного соединения, которые также могут оказаться важными. Многие величины взаимозависимы, но некоторые можно доработать уже после создания шва. К примеру, высота валика всегда может стать меньше при обтачивании, если это необходимо. Основные параметры выглядят следующим образом:

Схема обтачивания сварного шва

  • E – ширина полученного шва;
  • T – толщина созданного шва;
  • B – зазор между свариваемыми деталями;
  • H – глубина залегания области проварки;
  • S – толщина используемой заготовки;
  • Q – размер выпуклой части.

Для углового соединения они несколько отличаются, так как здесь другое геометрическое положение. Тем не менее, важность из значения не становится меньше. Здесь выделяют:

Схема углового соединения

  • K – катет шва;
  • A – Величина толщины углового шва, к которой относится величина расчетной высоты и выпуклости;
  • Q – выпуклость наплавленной области;
  • P – расчетная высота, что должна соответствовать перпендикулярной линии, которая проводится из места наиболее глубокого проплавления к гипотенузе наибольшего прямого треугольника, который вписан во внешнюю часть шва.

Свойства

Разобравшись с тем, что такое катет сварного шва, следует отметить свойства, которыми должно обладать соединение. В первую очередь это однородность и равномерность наплавленного валика. Это легко определиться, так как здесь может применяться даже визуально-измерительный контроль сварных швов, самый простой и доступный из них. Высота валика должна быть примерно одинаковой по всей поверхности. Это же касается и его ширины, так как в этом случае нагрузки на нем будут распространяться равномерно. Если будет какое-либо послабление, то вероятность поломки возрастает именно в этом месте.

Однородность состава обеспечивает лучшее скрепление. Как правило, различные марки металла очень плохо свариваются и чем больше различий в составе, тем хуже будут скреплены заготовки. Для высокого качества соединения следует знать, какие электроды выбрать для сварки инвертором, или другим удобным способом. Также следует рассчитать правильное геометрическое расположение шва, чтобы у него был максимальный охват скрепляемых деталей.

Не менее важным параметром является глубина проварки. Если заготовки будут соединены не по всей возможной площади, то они не смогут выдерживать максимальные нагрузки. В профессиональной сфере рассчитывается каждый параметр соединения, чтобы придать конструкции максимальную прочность. Здесь нужно знать, как рассчитать катет сварного шва, чтобы он приобрел требуемые параметры и как провести сварку.

Выбор катета шва

Расчет катета сварного шва совершается под каждое отдельное соединение. Чтобы правильно выбрать его, требуется знать параметры свариваемых деталей. Прочность здесь будет зависеть от толщины соединения и его длины. Основным параметром выбора и расчета является длина, так как от этого зависит прочность. Слишком большая длина приведет к увеличению расхода материалов, а также деформации заготовки.

Схема чтения длины катета сварного шва

На практике применяются разнообразные шаблоны, которые проверены опытом предыдущих сварщиков. Для каждого типа соединения, в зависимости от размера заготовки и положения, подбирают готовые размеры.

Как измерить катет сварного шва

Разобравшись с тем, как выбрать катет сварного шва, необходимо узнать, как правильно провести его измерения. Это требуется для того, чтобы проконтролировать полученный результат. Размер искомого значения определяется по обыкновенным геометрическим законам. Для этого требуется вычислить катет максимально возможного треугольника, вписанного в продольное сечение соединения. Итоговый размер катета соединения и будет искомой величиной.

Схема определения катета сварного шва

Как рассчитать катет сварного шва

В каждом случае, расчет проводится по-разному, в зависимости от имеющихся условий. К примеру, для определения нахлесточных соединений листов, толщина которых составляет менее 4 мм, катет стараются делать равным по толщине самих листов. Если же толщина листов составляет больше 4 мм, то здесь берется 40% от толщины металла и добавляется 2 мм. Таким и должен быть максимальный катет сварного шва.

Обозначение сварных швов | Сварка и сварщик

Сварные конструкции характеризуются широким диапазоном применяемых толщин, форм и размеров соединяемых элементов, а также многообразием взаимного расположения свариваемых деталей. В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей различают пять типов сварных соединений (согласно ГОСТ 5264-80 "Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка" и ГОСТ 14771-76 "Швы сварных соединений, сварка в защитных газах"):

  • стыковое – "С"
  • торцевое – "С"
  • нахлесточное – "Н";
  • тавровое – "Т";
  • угловое – "У".

В стыковом (С) сварном соединение поверхности свариваемых элементов располагаются в одной плоскости или на одной поверхности, а сварка выполняется по смежным торцам.

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

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

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

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

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

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

Тавровые соединения обеспечивают высокую жесткость конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.

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

Все сварные соединения могут быть выполнены:

односторонними (SS)*, когда источник нагрева перемещается с одной стороны соединения;
двусторонними (BS)*, когда источник нагрева перемещается с двух сторон соединения. В таком сварном соединении корень стыкового шва находится внутри сечения.

* - обозначения, принятые в международных стандартах.

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

Условное изображение сварных швов на чертежах согласно ГОСТ 2.312-72 "Условные изображения и обозначения швов сварных соединений"

В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312-72 для условного изображения сварного шва независимо от способа сварки используется два типа линий: сплошная, если шов видимый или штриховая, если шов невидимый.

На линию шва указывает односторонняя стрелка.

Стрелка может выполняться с полкой для размещения условного обозначения шва и при необходимости вспомогательных знаков. Условное обозначение размещают над полкой, если стрелка указывает на лицевую сторону сварного шва (т.е. если он видимый), или под полкой, когда шов расположен с обратной стороны (т.е. если шов невидим). При этом, за лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.

Вспомогательные знаки.

На приведенной ниже схеме показана структура условного обозначения стандартного сварного шва.

Буквенно–цифровое обозначение шва по соответствующему стандарту представляет собой комбинацию состоящую из буквы определяющей тип сварного соединение и цифры указывающей вид соединения и шва, а также форму разделки кромок. Например: С1, Т4, Н3.

Для обозначения сварных соединений используются следующие буквы:

  • С – стыковое;
  • У – угловое;
  • Т – тавровое;
  • Н – нахлесточное;
  • О – особые типы, если форма шва не предусмотрена ГОСТом.

Условные обозначения швов для некоторых способов сварки представлены в таблице:

СтандартСоединениеУсловные обозначения швов
ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений, ручная дуговая сваркаСтыковоеС1 - С40
ТавровоеТ1 - Т9
НахлесточноеН1 - Н2
УгловоеУ1 - У10
ГОСТ 14771-76. Швы сварных соединений, сварка в защитных газахСтыковоеС1 - С27
ТавровоеТ1 - Т10
НахлесточноеН1 - Н4
УгловоеУ1 - У10

Обозначения способа сварки (А, Г, УП и другие) указывается в стандарте, по которому выполняется указанный на чертеже процесс сварки.

Условные обозначения некоторых способов сварки представлены ниже, например:

  • А – автоматическая сварка под флюсом без применения подкладок и подушек и подварочного шва;
  • Аф – автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке;
  • ИН – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом без присадочного металла;
  • ИНп – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом, но с присадочным металлом;
  • ИП – сварка в инертных газах плавящимся электродом;
  • УП – сварка в углекислом газе плавящимся электродом.

Примеры обозначения сварных швов.

Пример 1.

Форма поперечного сечения шваа) стрелка указывает на
лицевую сторону шва
б) стрелка указывает на
обратную сторону шва

Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний выполняемый дуговой ручной сваркой (С13 по ГОСТ 5264 - 80) при монтаже изделия (). Усиление снято с обеих сторон (). Параметр шероховатости поверхности шва: с лицевой стороны – Rz 20 мкм; с оборотной стороны - Rz 80 мкм.

Пример 2.

Форма поперечного сечения шваа) стрелка указывает на
лицевую сторону шва
б) стрелка указывает на
обратную сторону шва

Шов углового соединения без скоса кромок, двусторонний (У2 по ГОСТ 11533–75) выполняемый автоматической дуговой сваркой под флюсом (А по ГОСТ 11533–75) по замкнутой линии.

Пример 3.

Форма поперечного сечения шваа) стрелка указывает на
лицевую сторону шва
б) стрелка указывает на
обратную сторону шва

Шов стыкового соединения без скоса кромок, односторонний, на остающейся подкладке (C3 по ГОСТ 16310–80), выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (Г по ГОСТ 16310–80).

Пример 4.

Шов таврового соединения без скоса кромок, двусторон-ний прерывистый с шахматным расположением (Т3 по ГОСТ 14806-80) выполняемый дуговой ручной сваркой в защитных газах неплавящимся металлическим электродом (РИНп по ГОСТ 14806-80). Катет шва 6 мм (Δ6 ), длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм (Z).

t ш - длинна провариваемого участка шва
t пр - длинна участка шага прерывистого шва

Пример 5.

Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80). Шов по незамкнутой линии (). Катет шва 5 мм (?5).

Пример 6.

Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой полуавтоматической сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80) . Шов по замкнутой линии (круговой шов ). Катет шва 5 мм (?5).

При наличии на чертеже нескольких одинаковых швов условное обозначение шва указывается только у одного из них, а применительно к остальным одинаковым швам указывается только их порядковые номера (на месте где должно быть расположено условное обозначение шва). При этом, на линии выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением шва также, допускается указывать количество одинаковых швов (26, как показано на этом примере).

Швы считаются одинаковыми, если:

  • одинаковы их типы и размеры конструктивных элементов в поперечном сечении;
  • к ним предъявляются одни и те же технические требования.

Если для шва сварного соединения установлен контрольный комплекс или категория контроля шва, то их обозначение допускается помещать под линией выноской.

Обозначение чистоты механически обработанной поверхности шва (шероховатости) наносят после условного обозначения шва, или приводят в технических требованиях чертежа.

а) стрелка указывает на лицевую сторону шваб) стрелка указывает на обратную сторону шва

Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены (нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения шва по данному чертежу.

В результате неравномерного нагрева сварного соединения при сварке возникает остаточная пластическая деформация укорочения, приводящая к образованию остаточных напряжений. Характер распределения этих напряжений зависит от многих факторов (геометрических размеров сварного соединения, режима сварки и др.). В зависимости от толщины свариваемых элементов в сварном соединении может иметь место плоское или объемное напряженное состояние.

При сварке небольших толщин, как правило, имеет место плоское напряженное состояние. Принято компоненты такого напряженного состояния называть продольными (действующими вдоль оси шва) и поперечными (действующими перпендикулярно оси шва).

Ниже рассмотрены эпюры распределения остаточных напряжений в типовых сварных соединениях. При сварке встык достаточно широких небольшой толщины пластин характер распределения остаточных напряжений представлен на рисунке справа. Как это видно, остаточные продольные напряжения распределены в поперечном сечении по ширине неравномерно. В сварном шве и прилегающей к нему зоне действуют напряжения растяжения, а в остальной части сечения действуют напряжения сжатия. Причем, как правило, максимальные напряжения в зоне сварного шва достигают значения, равного значению предела текучести (σт) металла. Таким образом, в продольном направлении в стыковом сварном соединении можно выделить две зоны: зона действия напряжений растяжения и зона действия напряжений сжатия.

Поперечные напряжения также распределены неравномерно. Срединная часть испытывает напряжения растяжения, а концевые участки - напряжения сжатия. Величина максимальных напряжений σу зависит от длины шва и, как правило, не превышает значения 0,3 σт. Поэтому их не всегда принимают во внимание.

При сварке встык пластин большой толщины имеет место объемное напряженное состояние.

Как показали исследования и опыт эксплуатации сварных конструкций при действии остаточного напряжения остаточные сварочные напряжения не оказывают влияния на прочность, если материал изделия достаточно пластичный, что является характерным для большинства металлов. При действии переменных нагрузок остаточные сварочные напряжения сжатия повышают усталостную прочность, а напряжения растяжения, складываясь с рабочими напряжениями в месте их концентрации, существенно снижают сопротивляемость усталостному разрушению.

Поскольку напряжения не являются физической величиной непосредственное их определение не возможно. Их можно определить через измерение какой-либо физической величины, которая связана с напряжением расчетной зависимостью. Такой величиной может быть упругое линейное изменение, т.е. деформация. Связь между напряжениями и упругими деформациями описывается законом Гука. Таким образом, под термином измерение напряжений следует понимать его определение путем измерения деформации (это так называемый механический метод. Существуют и другие методы, например, оптический, магнито-упругий, ультразвуковой и т.д.). Следовательно, все сводится к измерению упругой деформации в направлениях соответствующего вида напряженного состояния. Линейное - в одном направлении, плоское - в двух, объемное - в трех.

Что такое катет при сварке шва


Расчет катета сварочного шва — что это такое?

  • 12 ноября
  • 215 просмотров
  • 32 рейтинг

Оглавление: [скрыть]

  • Основные типы сварных швов
  • Параметры сварного соединения, влияющие на его качество
  • Расчет прочности и катета углового соединения
  • Дополнительные характеристики, влияющие на качество сварочных стыков

Начинающих сварщиков интересует следующий вопрос: катет сварочного шва — что это такое?

Схема определения катета сварного шва.

В настоящий момент инженерами разработано более 150 способов осуществления сваривания при помощи дуговой электросварки. Исследователи в этой области техники утверждают, что это количество способов сваривания металлов не является конечным, и в данный период времени ведутся исследования и эксперименты по проведению сваривания металлов новыми методами.

Основные типы сварных швов

Швом в сварке принято называть участок соединения, который сформирован за счет прохождения процесса кристаллизации расплавленного металла. Швы, получаемые в процессе проведения сварных работ, делятся на два типа:

Виды сварных швов.

Стыковые швы применяются для получения стыковых соединений. Чаще всего такой тип швов выполняется непрерывным. Отличительная особенность этого типа швов — форма разделки кромок соединяемых заготовок. Разделка позволяет обеспечить подготовку места проведения сварки, помимо этого, за счет разделки кромки достигается высокое качество соединения деталей в месте их сваривания. Для улучшения качества сварного соединения применяют одно- и двухстороннюю разделку сварных кромок. Разделка кромок осуществляется прямыми линиями или в виде буквы U.

Угловые швы применяются при необходимости получения тавровых, крестовых и угловых соединений. Этот вид швов различается по форме подготовки кромки и по сплошности стыка. В зависимости от поперечного сечения выделяют швы без разделки, с одно- или двухсторонней разделкой. По протяженности угловые швы делятся на непрерывные, прерывистые, имеющие шахматное и цепное расположение мест сваривания.

Вернуться к оглавлению

Характеристику стыка определяет большое количество различных параметров, основными геометрическими параметрами, определяющими характеристики стыка, являются следующие:

  • ширина;
  • вогнутость;
  • выпуклость;
  • катет сварного шва;
  • корень шва.

От качества сварки швов зависит целостность и качество всей конструкции.

Помимо этого, к параметрам, характеризующим качество, относят расчетную высоту углового стыка, его толщину и глубину провара.

Катетом углового шва называется кратчайшее расстояние от плоскости одной из соединяемых заготовок до границы углового сварного соединения на плоскости второй соединяемой заготовки.

Катетом углового шва называется катет наибольшего равнобедренного треугольника, который возможно вписать в поперечное сечение. При осуществлении сваривания деталей с одинаковой толщиной катет можно задать по кромке. В случае использования заготовок, имеющих различную толщину металла, катет задается исходя из толщины металла более тонкой заготовки. При определении катета требуется делать выбор его размерности таким образом, чтобы он мог обеспечить максимальную прочность соединения заготовок, однако стоит помнить, что слишком сильное его увеличение способно спровоцировать процесс деформации заготовки.

Ширина представляет собой минимальное расстояние между границами осуществления сплавления металла.

Вогнутостью и выпуклостью называется величина расстояния между линией основного металла поверхности заготовки и поверхностью, проходящей по линии максимальной вогнутости или выпуклости. Швы, имеющие выпуклую поверхность, являются усиленными. Такого типа соединения лучше всего работают при оказании на изделие статических нагрузок. Вогнутые швы являются ослабленными, но такие соединения лучше всего выдерживают динамическую нагрузку. Чаще всего сварщики на практике используют швы, имеющие плоскую поверхность, так как такой тип соединения является наиболее универсальным.

Схема корня шва.

Корнем шва характеризуется часть сварного стыка, которая является максимально удаленной от лицевой поверхности заготовки со стороны проведения сваривания. Корень является обратной стороной шовного соединения.

При использовании двухстороннего сваривания заготовок корень шва перекрывается подварочным швом. Подварочный шов является небольшой частью двухстороннего сварочного соединения, которая выполняется заранее с целью предотвращения образования прожогов при дальнейшем проведении сварных работ по созданию основного шва.

Иногда, при необходимости создания двухстороннего соединения, подварочный шов может укладываться в последнюю очередь в корень основного соединения.

Вернуться к оглавлению

Прочность углового сварного соединения рассчитывается на основании производной от теоретической толщины соединения и его фактической длины. Катет углового соединения определяет его размер. Размер углового катета измеряется в соответствии с законами геометрии по длине катетов максимально возможного треугольника, который может быть вписан в продольное сечение соединения. Величина катета соединения определяет его толщину.

Катет должен иметь достаточную величину, чтобы соединение, получаемое при сварке, могло выдерживать расчетную нагрузку.

Однако стоит отметить, что слишком большие значения катета сварного соединения могут привести к возникновению сварочных деформаций. Помимо этого, увеличение катета способно привести к увеличению расхода материалов при выполнении работ по свариванию заготовок и, как следствие, увеличению стоимости работ.

В процессе проведения контроля качества угловых соединений при сварке в реальных условиях используются специальные шаблоны нескольких типов. Наиболее распространенным при сварке является определение катета с помощью универсального сварочного шаблона.

Вернуться к оглавлению

Формы поверхностей образующихся сварочных стыков находятся в большой зависимости от свойств электродов, используемых при проведении сварных работ. Помимо общих требований, которые предъявляются к изготавливаемым промышленностью электродам, таких как устойчивость горения электродуги, определенный специфический состав металла электродного металлического стержня, минимизирование разбрызгивания и т.д. специалисты предъявляют еще и дополнительные требования.

Влияние длины дуги на качество сварного шва: короткая, длинная и нормальная дуга.

К таким специфическим требованиям относится свойство, способствующее получению в результате проведения сварочных работ швов, с заранее заданной формой. Так, например, металлические электродные стержни, которые в результате плавления образуют густую и вязкую массу, способствуют быстрому и легкому формированию выпуклого сварного стыка. Если в результате плавления металлического стержня электрода образуется жидкий и растекающийся расплав, то при помощи таких электродов формируется вогнутая поверхность сварочного стыка.

Выбор электродов для работы осуществляется в соответствии с теххарактеристиками, которые указываются на упаковке.

На качество сварного стыка особое влияние оказывает выбранный режим сваривания. При осуществлении увеличения силы тока повышается глубина проваривания при неизменности ширины стыка. В случае постоянства силы тока и изменении напряжения наблюдается резкое изменение в сторону увеличения ширины сварного стыка при одновременном снижении глубины проваривания. При повышении скорости перемещения электрода до значения в 50 м/ч ширина сварочного стыка уменьшается, а глубина проварки значительно увеличивается. Повышать скорость выше 50 м/ч не рекомендуется, так как высока вероятность значительного снижения качества проведения сварочных работ за счет слабого прогрева основного материала.

Контроль качества соединения сварочного стыка осуществляется двумя наиболее распространенными методами -разрушающим и неразрушающим контролем.

Неразрушающий контроль осуществляется при помощи специализированных шаблонов, которые позволяют визуально установить наличие дефектов в стыке. Шаблоны позволяют измерить внешние показатели сварочного стыка, такие как катет шва, выпуклость, вогнутость и его ширина. Внутренний контроль проводится при помощи специальных ультразвуковых и рентгеновских приборов, выявляющих внутренние дефекты.

expertsvarki.ru

Что такое катет сварного шва

Сварочные швы характеризуются различными параметрами: выпуклостью, шириной, толщиной провара и прочими. Все зависит от конкретного типа шва: прямого или углового. Для прямоугольных соединений одна из таких характеристик — это катет сварного шва.

В данном материале мы разъясним, что это такое, как сделать нужные расчеты и какими свойствами обладает такая характеристика углового соединения.

Типы швов и геометрия угловых соединений

Сварочный шов — это место соединения деталей, образованное за счет расплавления и остывания металла.

В зависимости от геометрии заготовок, различают два типа: стыковые и угловые. Их различие происходит по пространственному размещению двух деталей.

Стыковые швы соединяют два элемента торцами в одной плоскости. Чаще всего такой вид крепления выполняют в горизонтальном положении.

Угловые сварные соединения составляют двумя деталями угол. Наиболее распространенным видом является прямой в 90 градусов. Производные таких типов швов — это двутавровые виды соединений в виде буквы «Т».

Основные характеристики угловых сварных составлений: толщина, выпуклость, высота и катет шва. Что это за параметры?

  • Толщина включает в себя высоту и выпуклость шва. Говоря проще — это наибольшая глубина провара деталей от их стыка до выпуклой части.
  • Высота характеризует расстояние от начала соединения до его гипотенузы (прямой линии, соединяющей крайние кромки шва).
  • Выпуклость — это длина от гипотенузы до наиболее выпуклой и высокой точки.
  • Катет — расстояние от кромки шва до поверхности другой детали.

Зачем нужен расчет катета сварочного углового соединения и что от него зависит?

Зачем нужен расчет катета

Зачем нужно делать расчеты катетов углового сварного соединения, если можно просто сделать наплавку побольше? На какие нюансы влияет величина этого значения?

  • С учетом такого параметра изменяются все другие прочностные характеристики. Нельзя просто сделать катет как можно большим, хотя на первый взгляд и кажется, что так соединение будет более прочным.
  • При большей ширине охвата возрастает площадь нагревания деталей и объем расплавленного металла. В итоге это может привести к деформации всего изделия.

Слишком широкие швы увеличивают затраты расходных материалов, что недопустимо, особенно при массовом производстве.

  • Также расчет катета важен, например, при сварке деталей разной толщины, тонкостенных и толстых конструкций. В этом случае нужно учитывать параметры более тонкой заготовки.
  • Слишком узкие швы не обеспечивают должной прочности всего соединения и изделия. Особенно это учитывается при сварке несущих конструкций и перекрытий, которые будут испытывать постоянные нагрузки.

Катет — одна из основ прочного и качественного соединения деталей под углом. Но как рассчитать оптимальное значение, какими способами можно это сделать?

Как сделать расчет катета сварного соединения

В промышленных условиях расчеты прочности и параметры сварочных соединений проводят математическим путем с использованием формул.

В бытовых условиях можно использовать готовые шаблоны. Самый распространенный — универсальный сварочный шаблон. Это набор из тонких металлических пластинок, скрепленных между собой с одного конца. Закрепив заготовки под прямым углом, шаблоны прикладывают поочередно к углу. Которая из них будет прилегать к поверхностям лучше всего (плотно), та и определяет параметры сварочного шва.

Если сварочный шов не будет испытывать сильных нагрузок, а сама конструкция не несет большую ответственность, габариты можно прикинуть исходя из толщины металла.

Например, нужно сварить две детали, толщина которых в пределах четырех-пяти миллиметров. В этом случае приблизительный катет должен составлять не более 4 мм. При более толстых заготовках (5-6мм) этот показатель составляет максимум 5 мм.

Более точно можно сделать расчет, используя геометрию. Если нужно прикинуть параметры катета прямоугольного соединения, подойдет такая формула:

Т=S×cos45°

Т — это длина катета сварного шва

S — ширина самого шва от одной плоскости до другой

Косинус 45 градусов равняется значению 0,7

Исходя из этого, стоит замерить расстояние между плоскостями деталей и рассчитать показатель катета.

Например, нужно сделать расчеты катета будущего шва с шириной в 4 мм. Для этого подставляем в формулу Т=4×0,7, в итоге имеем показатель в 2,8 миллиметра.

После расчетов проводят сварочные работы. По окончанию работу можно проверить соответствующим шаблоном. Если есть зазор — соединение выполнено неправильно.

Оптимальная геометрия углового шва

Кроме прочности такой параметр, как катет, влияет и на правильную геометрию сварного соединения.

Качество и прочность шва будет зависеть от того, насколько симметрично соединение. Смещения в стороны, слишком большое углубление или выпуклость неприемлемы. В разрезе шов должен представлять собой идеальный треугольник с одинаковыми сторонами и равномерно выгнутой гипотенузой (выпуклостью).

Если одна из сторон шва будет очень вытянутой, то это означает, что расплав наложен на одну из заготовок, а вторая плоскость лишь слегка держится. Исходя из этого, катеты должны быть одинаковыми с обеих сторон изделия. Изъян такого характера является следствием смещения дуги влево или вправо.

Плоская и растянутая форма свидетельствует о растекании расплавленного металла по поверхности заготовок. В таком случае изделие также не качественно. Такой брак возникает в случае слишком короткой дуги (утапливание электрода в сварочную ванну).

Слишком короткие катеты соединения способствуют большой выпуклости сварного шва. Металл просто застыл сверху деталей и держится непрочно. Этот дефект возникает вследствии длинной дуги.

Идеальным считается сварочный шов с одинаковыми катетами и слегка выпуклой поверхностью (лучше даже, когда соединение имеет небольшую вогнутость). Такой результат свидетельствует о получении надежного качества изделия.

Получить шов с оптимальными геометрическими параметрами можно только соблюдая технику сварочного дела. После зажигания дуги она выдерживается точно по центру будущего соединения. Ее длина должна составлять 1-1,5 диаметра электрода. Угол наклона держателя составляет 60-80 градусов. Обязательно в процессе сварки нужно контролировать форму сварочной ванны и скорость движения. Отклонения недопустимы. Если ванна вытянулась или, наоборот, сформировалась в круг, это значит, что работа делается неправильно. Она должна быть слегка овальной.

При слишком большой скорости движения электрода возникнет так называемый непровар металла. Если двигаться очень медленно, то детали можно прожечь насквозь.

Соблюдая технику сварки со всеми необходимыми расчетами можно получить отличный сварной крепеж, который обеспечит надежную службу любого изделия.

А что Вы можете добавить к этому материалу? Насколько важно в сварочном деле учет таких характеристик соединения? Поделитесь своим опытом по расчетам параметров сварного шва? Как Вы считаете — что нужно учитывать при сварке угловых соединений? Нам очень важен Ваш опыт, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

wikimetall.ru

Катет сварного шва

В профессиональном строительстве при возведении металлоконструкций, а также при создании различных транспортных средств, которые обладают большой массой, многие соединения сталкиваются с очень высокими нагрузками. Чтобы их выдержать, следует сделать не только качественное соединение, но и рассчитать его параметры, чтобы при создании он приобрел максимальную прочность. Катет сварного шва является наиболее коротким расстоянием от плоскости соединяемой заготовки №1 до границы углового соединения, которое расположено на плоскости заготовки №2. Иными словами, катет шва при сварке – это катет самого большого условного равнобедренного треугольника, который можно вписать в поперечное сечение.

Данный параметр имеет прямое отношение к тому, насколько крепким будет шов. Это легко объяснить увеличением площади сцепления двух деталей основного металла и наплавочного материала. Нагрузка, которая буде воздействовать, распределится равномерно по всей поверхности, так что изделие сможет выдержать больший, сильный удар и так далее. Но не всегда самый большой размер будет лучшим вариантом. В сварочном деле необходимы тонкие расчеты нагрузок, чтобы не допустить перенапряжение металла. При увеличенном катете может согнуться сама деталь, что приведет к невозможности ее использования.

При выборе данного параметра учитывается множество факторов. Это толщина заготовок, а также одинаковая она или нет. Нужно знать положение сварки и вид используемого шва. Здесь же необходимо учитывать особенности металла, с которым ведется работа. Несмотря на то, что для каждого шва катет подбирается индивидуально, имеются общие принципы его выбора. В частной сфере эта практика практически не применяется, так как нет необходимости в работе со сверх нагрузками, но все равно все стараются создать как можно большую площадь сцепления, чтобы при этом не навредить заготовке.

Когда свариваются детали с одинаковой толщиной стенок, то катет задается по кромке. Но периодически случается и так, что заготовки имеют различную толщину, благодаря чему катет сварочного шва подбирают на основании более тонкой заготовки. Правильный выбор его расположения и размерности является очень важным и ответственным делом. При грамотном подборе он сможет обеспечить максимальную мощность. Если размерность окажется меньше, чем нужно, то прочность шва будет слишком слабой. Если она окажется больше, то это может привести к деформации заготовки. Катет сварного шва должен соответствовать ГОСТ 5264-80.

Виды швов

ВидыОписание
СтыковойОдин из самых распространенных вариантов. Это простое соединение двух металлических изделий, которые подогнаны друг к другу  встык. Оно выполняется как со скосом кромок, так и без него данный тип соединения чаще всего производится в горизонтальной позиции.
ТавровойДанная разновидность предполагает соединение заготовок, находящихся друг к другу перпендикулярно, или же «Т» образно. Шов может находиться как с одно стороны, так и с двух. Часто используют положение под наклоном, чтобы металл ванны не растекался, а находился между бортов заготовок.
УгловойДанный тип предполагает соединение под определенным углом. Как правило, это задается особенностями конструкции. Здесь нужен скос кромок, чтобы была максимальная глубина приваривания
ВнахлестДанная разновидность предназначена для сварки листов, толщина является относительно небольшой. Проварка осуществляется с двух сторон.

Геометрия сварного шва

Рассмотрев разновидности мест, где катет может иметь свои параметры и особенности, стоит взглянуть на другие составляющие сварного соединения, которые также могут оказаться важными. Многие величины взаимозависимы, но некоторые можно доработать уже после создания шва. К примеру, высота валика всегда может стать меньше при обтачивании, если это необходимо. Основные параметры выглядят следующим образом:

Схема обтачивания сварного шва

  • E – ширина полученного шва;
  • T – толщина созданного шва;
  • B – зазор между свариваемыми деталями;
  • H – глубина залегания области проварки;
  • S – толщина используемой заготовки;
  • Q – размер выпуклой части.

Для углового соединения они несколько отличаются, так как здесь другое геометрическое положение. Тем не менее, важность из значения не становится меньше. Здесь выделяют:

Схема углового соединения

  • K – катет шва;
  • A – Величина толщины углового шва, к которой относится величина расчетной высоты и выпуклости;
  • Q – выпуклость наплавленной области;
  • P – расчетная высота, что должна соответствовать перпендикулярной линии, которая проводится из места наиболее глубокого проплавления к гипотенузе наибольшего прямого треугольника, который вписан во внешнюю часть шва.
Свойства

Разобравшись с тем, что такое катет сварного шва, следует отметить свойства, которыми должно обладать соединение. В первую очередь это однородность и равномерность наплавленного валика. Это легко определиться, так как здесь может применяться даже визуально-измерительный контроль сварных швов, самый простой и доступный из них. Высота валика должна быть примерно одинаковой по всей поверхности. Это же касается и его ширины, так как в этом случае нагрузки на нем будут распространяться равномерно. Если будет какое-либо послабление, то вероятность поломки возрастает именно в этом месте.

Однородность состава обеспечивает лучшее скрепление. Как правило, различные марки металла очень плохо свариваются и чем больше различий в составе, тем хуже будут скреплены заготовки. Для высокого качества соединения следует знать, какие электроды выбрать для сварки инвертором, или другим удобным способом. Также следует рассчитать правильное геометрическое расположение шва, чтобы у него был максимальный охват скрепляемых деталей.

Не менее важным параметром является глубина проварки. Если заготовки будут соединены не по всей возможной площади, то они не смогут выдерживать максимальные нагрузки. В профессиональной сфере рассчитывается каждый параметр соединения, чтобы придать конструкции максимальную прочность. Здесь нужно знать, как рассчитать катет сварного шва, чтобы он приобрел требуемые параметры и как провести сварку.

Выбор катета шва

Расчет катета сварного шва совершается под каждое отдельное соединение. Чтобы правильно выбрать его, требуется знать параметры свариваемых деталей. Прочность здесь будет зависеть от толщины соединения и его длины. Основным параметром выбора и расчета является длина, так как от этого зависит прочность. Слишком большая длина приведет к увеличению расхода материалов, а также деформации заготовки.

Схема чтения длины катета сварного шва

На практике применяются разнообразные шаблоны, которые проверены опытом предыдущих сварщиков. Для каждого типа соединения, в зависимости от размера заготовки и положения, подбирают готовые размеры.

Как измерить катет сварного шва

Разобравшись с тем, как выбрать катет сварного шва, необходимо узнать, как правильно провести его измерения. Это требуется для того, чтобы проконтролировать полученный результат. Размер искомого значения определяется по обыкновенным геометрическим законам. Для этого требуется вычислить катет максимально возможного треугольника, вписанного в продольное сечение соединения. Итоговый размер катета соединения и будет искомой величиной.

Схема определения катета сварного шва

Как рассчитать катет сварного шва

В каждом случае, расчет проводится по-разному, в зависимости от имеющихся условий. К примеру, для определения нахлесточных соединений листов, толщина которых составляет менее 4 мм, катет стараются делать равным по толщине самих листов. Если же толщина листов составляет больше 4 мм, то здесь берется 40% от толщины металла и добавляется 2 мм. Таким и должен быть максимальный катет сварного шва.

svarkaipayka.ru

Что такое катет сварного шва и его расчет

Прочность сварных швов определяется не только правильно выбранным режимом сваривания двух металлических заготовок или правильно подобранными расходными материалами, но и точными размерами самого сварочного шва. И если при стыковом виде сварки за основу берется ширина валика, то при угловом катет сварного шва. Что это такое, и почему именно этот параметр влияет на прочностные характеристики соединительного участка.

Содержание

  • 1 Что такое катет сварочного шва
  • 2 Расчет катета шва
  • 3 Выводы

Что такое катет сварочного шва

Если рассмотреть сварочный шов в разрезе при угловой сварке, то это в идеале должен быть равнобедренный треугольник. Так вот его катет, а это расстояние от конца шва одной детали до плоскости другой. По сути, катет шва и есть катет треугольника, поэтому данный показатель так и назван.

Итак, от значения катета углового соединения зависят прочностные характеристики стыка. Но в этом плане нельзя говорить о том, что чем больше катет, тем прочнее соединение. Потому что большое количество наплавленного металла может привести к сварочным деформациям. Плюс, это всегда большой расход электродов, газа, флюса и присадки, и как следствие повышение себестоимости проводимых сварочных работ.

Поэтому необходимо учитывать геометрию стыка с таким учетом, чтобы в него поместился катет с большими параметрами продольного сечения. Если производится сваривание двух заготовок разной толщины, то катет определяется по детали с меньшей толщиною. Обычно данный параметр сварочного шва определяется и измеряется специальными шаблонами. Сегодня все чаще сварщики пользуются универсальными измерительными инструментами УШС-2. Их называют катеомерами сварщика.

Это несколько тонких пластин, на концах которых есть выемки, определяющие разные размеры катетов. Соединяются пластины кольцом или шарниром. Прикладывая поочередно каждый шаблон к сварочному шву, находится тот, который точно будет прилегать к образовавшемуся валику.

По форме шов должен быть без выпуклостей и вогнутостей. Но так получается редко.

  • Обычно сварной шов – это валик с выпуклой поверхностью. Специалисты отмечают, что это не самый лучший вариант, потому что внутри такой формы концентрируются напряжения, плюс увеличивается расход материалов.
  • Идеальный же вариант – валик с вогнутой поверхностью, который получить очень сложно. Для этого необходимо правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также точно соблюдать определенную одинаковую скорость электрода. А этим владеют только сварщики с большим опытом. Поэтому вогнутую поверхность получают после сварки механической обработкой. Данный вид сварного шва в сборке металлоконструкций не используется.

Что касается размеров катета углового соединения, то, как уже было сказано выше, все зависит от толщины свариваемых деталей. К примеру, если их толщина находится в пределах 4-5 мм, то катет не должен превышать 4 мм. Если толщина больше данного показателя, то и катет не должен быть 5 мм – и это минимальный показатель.

Необходимо отметить, что вогнутость и выпуклость сварного валика во многом зависит от того, каким электродом проводился сварочный процесс. Здесь имеется ввиду химический состав стержня. К примеру, если сварка проводилась электродом, расплавленный металл которого становился вязким и густым, то получается в конечном итоге выпуклая поверхность валика. Если расплавленный металл был жидковатым и растекающимся, то получается вогнутая поверхность.

Что касается режима и скорости проведения сварочного процесса.

  • В основе выбранного режима лежат две величины: сила тока и напряжение. Так вот при увеличении силы тока и стабильном напряжении увеличивается глубина проварки, и уменьшается ширина шва. При стабильном токе и изменении напряжения наблюдается снижения параметра глубины проварки и увеличения ширины валика. Понятно, что и катет шва при сварке будет изменяться.
  • Если скорость перемещения электрода вдоль сварочного стыка не превышает 50 м/час, то глубина проварки стыка увеличивается, а его ширина уменьшается.
  • Все происходит наоборот, если скорость начинает увеличиваться и превышает обозначенное значение. В любом случае, не только уменьшается катет шва, но и снижаются характеристики металла внутри зазора между заготовками, потому что нагрев ванны производится незначительный.

Расчет катета шва

Так как в сечении сварной шов – это прямоугольный равнобедренный треугольник, то размер его катета рассчитать несложно. Для этого можно воспользоваться тригонометрической формулой: T = S cos 45º, где

  • Т – это величина катета шва;
  • S – это ширина валика или гипотенуза треугольника.

Чтобы узнать размер катета, необходимо в первую очередь замерить ширину сварного шва. Сделать это несложно. При этом cos 45° равно 0,7. Подставляя все значения в формулу, можно с большой точностью определить размер катета сварного шва.

К примеру, если ширина валика равна 3 мм, то его катет будет равен: 3х0,7=2,1 мм. А так как существуют определенные стандарты, которые гарантируют качество конечного результата в зависимости от ширины сварочного валика, то можно установить стандартные значения и самого катета. Так при сваривании двух заготовок толщиною 12-19 мм, оптимальное значение ширины шва находится в пределах около 6 мм, а значит, стандартный размер катета будет равен 4,2 мм или выбирается диапазон 4-5 мм.

То есть, сварив две заготовки данной толщины, можно измерить катет шва, выбрав катетомер определенного размера. Если он не совпадает, значит, сварка была проведена неправильно, и гарантировать ее высокое качество нельзя.

Выводы

Давая определение катету сварного шва, необходимо понимать, что данный показатель относится к категории качественных. От него во многом зависит прочность и надежность свариваемой конструкции, поэтому при создании схемы сварки на больших производствах обязательно данный параметр оговаривается. И если в неответственных конструкциях к нему отношение «прохладное», то для тех соединений, которые будут подвергаться большим нагрузкам, данному значению отводится важная роль.

В сложных сварочных технологиях катет выбирается индивидуально для каждого стыка. Но, в сущности, для него используют стандартные общие принципы выбора. А это, как уже было сказано выше, толщина соединяемых металлов, их химический состав, режим сварки, тип электрода или присадочной проволоки.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

svarkalegko.com

Катеты сварных швов: характеристика и свойства

Array
(
    [TAGS] => 
    [~TAGS] => 
    [ID] => 103038
    [~ID] => 103038
    [NAME] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства
    [~NAME] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [DETAIL_TEXT] => 

Прочность сварного шва определяется несколькими факторами. Первый важный показатель - это режим сваривания двух металлических конструкций между собой. Вторым фактором является верно выбранный расходный материал. Третий параметр, определяющий прочность соединения металлической конструкции - это точные размеры катетов сварного шва.

Что такое катет

Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По своей сути катет сварочного шва и будет являться катетом такого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Итак, что такое катет, теперь ясно. Важно понимать, что от значения углового соединения будет сильно зависеть прочность соединения. Однако здесь важно не заблуждаться. То, что катет сварного шва отвечает за его прочность, это вовсе не значит, что чем он толще, тем прочнее будет само соединение. В этом случае необходимо понимать, что слишком большое количество наплавляемых элементов приведет к ухудшению характеристик соединения. К тому же слишком большой расход электродов, газа, флюса и присадок сильно увеличит себестоимость проведения таких работ.

Геометрия стыка

По тем причинам, что были описаны выше, очень важно учитывать геометрию стыка. Основным параметром при соединении двух металлических конструкций станет то, что катет сварного шва должен иметь большие параметры продольного сечения.

К примеру, при осуществлении сварки двух металлических элементов, имеющих разную толщину, размеры катета шва должны определяться по той детали, которая обладает меньшей толщиной. Чаще всего размеры катета сварного шва определяются и измеряются по заранее подготовленным шаблонам. На сегодняшний день сварщики используют наиболее универсальный инструмент для измерения катета. Такие приборы получили название "катетомеры сварщика". Этот инструмент имеет вид двух тонких пластин, концы которого имеют форму выемки, предназначенную для определения разных параметров катета. Специалист по очереди прикладывает к шву разные по размерам катетомеры. Среди них обязательно найдется тот, который будет точно повторять геометрию катета сварного шва.

Форма шва

После проведения сварочных работ чаще всего образуется всего два вида шва. Первый вид - это обычный сварочный шов, который выглядит как валик с выпуклой поверхностью. Однако здесь важно отметить, что этот вид шва, по словам специалистов, не является оптимальным. У такого утверждения существует две причины. Во-первых, внутри такого шва будет сильно увеличиваться напряжение на конструкцию, а во-вторых, расход материалов на создание такого шва сильно увеличивается.

Второй вид шва считается идеальным. Выглядит он как валик с вогнутой поверхностью, однако добиться такого исполнения при сваривании двух конструкций очень и очень сложно. Для того чтобы добиться такого типа шва, важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость расхода электрода. Для того чтобы выполнить оба условия, нужен специалист, обладающий большим количеством опыта в таких работах. Стоит добавить, что этот тип сварочного шва не используется при сборке металлических конструкций.

Размеры углового соединения

Если говорить о размерах катета углового сварного шва, то, как упоминалось выше, решающим фактором станет толщина деталей, подвергающихся сварке. К примеру, если имеются детали с толщиной 4-5 мм, то размер катета будет равен 4 мм. Если толщина увеличивается, то и катет должен будет расти.

Очень важный фактор, который влияет на вогнутость или выпуклость сварного валика - это то, каким электродом проводились работы. Имеется в виду химический состав расходуемого элемента. Допустим, если использовать электрод, который при использовании будет становиться густым и вязким, то в итоге получится поверхность валика выпуклой. Если же при расплавлении валика металл будет жидким и растекающимся, то поверхность его окажется вогнутой.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор - это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.

Как определить катет сварного шва

Стоит сказать о том, что сделать это не очень трудно. Основанием этому утверждению служит то, что в сечении данный шов является равнобедренным треугольником, а вычисление катета такой фигуры - довольно простая операция. Для того чтобы провести расчеты, можно воспользоваться обычной тригонометрической формулой: T = S cos 45º.

Т - это величина катета сварного шва, а S - это ширина полученного валика, или гипотенуза треугольника.

Для того чтобы определить катет шва, важно узнать толщину самого шва целиком. Эта операция довольно проста, плюс к этому в таком случае cos 45º будет равен 0,7. После этого можно подставить все имеющиеся значения в формулу и с высокой точностью получить значение катета. Расчет катета сварного шва по этой формуле - одна из простейших операций.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение - это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа - угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые. Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки. Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока. Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ катетов сварного шва

ГОСТ 5264-80 - это документ, который устанавливает основные типы, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако важно отметить, что эта бумага не распространяется на те типы швов, которые используются для соединения трубопровода. Один из пунктов данного ГОСТа говорит о том, что при проведении сварочных работ стыкового типа и разной толщине деталей, их можно соединять так же, как и детали с одинаковой толщиной, если их разница не превышает определенных показателей. Также в этом документе описано, что допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой по отношению друг к другу. Также там установлены числовые параметры смещения, которые разрешаются при определенной толщине заготовки. К этому документу есть приложение, в котором прописаны все минимальные размеры катетов сварного шва. Стоит добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может быть не более чем 30 % от значения его катета.

Источник:  fb.ru

[~DETAIL_TEXT] =>

Прочность сварного шва определяется несколькими факторами. Первый важный показатель - это режим сваривания двух металлических конструкций между собой. Вторым фактором является верно выбранный расходный материал. Третий параметр, определяющий прочность соединения металлической конструкции - это точные размеры катетов сварного шва.

Что такое катет

Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По своей сути катет сварочного шва и будет являться катетом такого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Итак, что такое катет, теперь ясно. Важно понимать, что от значения углового соединения будет сильно зависеть прочность соединения. Однако здесь важно не заблуждаться. То, что катет сварного шва отвечает за его прочность, это вовсе не значит, что чем он толще, тем прочнее будет само соединение. В этом случае необходимо понимать, что слишком большое количество наплавляемых элементов приведет к ухудшению характеристик соединения. К тому же слишком большой расход электродов, газа, флюса и присадок сильно увеличит себестоимость проведения таких работ.

Геометрия стыка

По тем причинам, что были описаны выше, очень важно учитывать геометрию стыка. Основным параметром при соединении двух металлических конструкций станет то, что катет сварного шва должен иметь большие параметры продольного сечения.

К примеру, при осуществлении сварки двух металлических элементов, имеющих разную толщину, размеры катета шва должны определяться по той детали, которая обладает меньшей толщиной. Чаще всего размеры катета сварного шва определяются и измеряются по заранее подготовленным шаблонам. На сегодняшний день сварщики используют наиболее универсальный инструмент для измерения катета. Такие приборы получили название "катетомеры сварщика". Этот инструмент имеет вид двух тонких пластин, концы которого имеют форму выемки, предназначенную для определения разных параметров катета. Специалист по очереди прикладывает к шву разные по размерам катетомеры. Среди них обязательно найдется тот, который будет точно повторять геометрию катета сварного шва.

Форма шва

После проведения сварочных работ чаще всего образуется всего два вида шва. Первый вид - это обычный сварочный шов, который выглядит как валик с выпуклой поверхностью. Однако здесь важно отметить, что этот вид шва, по словам специалистов, не является оптимальным. У такого утверждения существует две причины. Во-первых, внутри такого шва будет сильно увеличиваться напряжение на конструкцию, а во-вторых, расход материалов на создание такого шва сильно увеличивается.

Второй вид шва считается идеальным. Выглядит он как валик с вогнутой поверхностью, однако добиться такого исполнения при сваривании двух конструкций очень и очень сложно. Для того чтобы добиться такого типа шва, важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость расхода электрода. Для того чтобы выполнить оба условия, нужен специалист, обладающий большим количеством опыта в таких работах. Стоит добавить, что этот тип сварочного шва не используется при сборке металлических конструкций.

Размеры углового соединения

Если говорить о размерах катета углового сварного шва, то, как упоминалось выше, решающим фактором станет толщина деталей, подвергающихся сварке. К примеру, если имеются детали с толщиной 4-5 мм, то размер катета будет равен 4 мм. Если толщина увеличивается, то и катет должен будет расти.

Очень важный фактор, который влияет на вогнутость или выпуклость сварного валика - это то, каким электродом проводились работы. Имеется в виду химический состав расходуемого элемента. Допустим, если использовать электрод, который при использовании будет становиться густым и вязким, то в итоге получится поверхность валика выпуклой. Если же при расплавлении валика металл будет жидким и растекающимся, то поверхность его окажется вогнутой.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор - это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.

Как определить катет сварного шва

Стоит сказать о том, что сделать это не очень трудно. Основанием этому утверждению служит то, что в сечении данный шов является равнобедренным треугольником, а вычисление катета такой фигуры - довольно простая операция. Для того чтобы провести расчеты, можно воспользоваться обычной тригонометрической формулой: T = S cos 45º.

Т - это величина катета сварного шва, а S - это ширина полученного валика, или гипотенуза треугольника.

Для того чтобы определить катет шва, важно узнать толщину самого шва целиком. Эта операция довольно проста, плюс к этому в таком случае cos 45º будет равен 0,7. После этого можно подставить все имеющиеся значения в формулу и с высокой точностью получить значение катета. Расчет катета сварного шва по этой формуле - одна из простейших операций.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение - это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа - угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые. Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки. Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока. Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ катетов сварного шва

ГОСТ 5264-80 - это документ, который устанавливает основные типы, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако важно отметить, что эта бумага не распространяется на те типы швов, которые используются для соединения трубопровода. Один из пунктов данного ГОСТа говорит о том, что при проведении сварочных работ стыкового типа и разной толщине деталей, их можно соединять так же, как и детали с одинаковой толщиной, если их разница не превышает определенных показателей. Также в этом документе описано, что допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой по отношению друг к другу. Также там установлены числовые параметры смещения, которые разрешаются при определенной толщине заготовки. К этому документу есть приложение, в котором прописаны все минимальные размеры катетов сварного шва. Стоит добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может быть не более чем 30 % от значения его катета.

Источник:  fb.ru

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. [~PREVIEW_TEXT] => Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 25.07.2019 16:06:21 [~TIMESTAMP_X] => 25.07.2019 16:06:21 [ACTIVE_FROM] => 25.07.2019 [~ACTIVE_FROM] => 25.07.2019 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/103038/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/103038/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => katety_svarnykh_shvov_kharakteristika_i_svoystva [~CODE] => katety_svarnykh_shvov_kharakteristika_i_svoystva [EXTERNAL_ID] => 103038 [~EXTERNAL_ID] => 103038 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 25.07.2019 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_META_KEYWORDS] => катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_META_DESCRIPTION] => Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. [SECTION_PAGE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_META_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_META_KEYWORDS] => катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Катеты сварных швов: характеристика и свойства ) [FIELDS] => Array ( [TAGS] => ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 1 [~ID] => 1 [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [NAME] => Пресс-центр [~NAME] => Пресс-центр [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => clothes_news_s1 [~XML_ID] => clothes_news_s1 [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 1 [~VERSION] => 1 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Новости [~ELEMENTS_NAME] => Новости [ELEMENT_NAME] => Новость [~ELEMENT_NAME] => Новость [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 115 [~ID] => 115 [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [MODIFIED_BY] => 2 [~MODIFIED_BY] => 2 [DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [~DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [CREATED_BY] => 1 [~CREATED_BY] => 1 [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [GLOBAL_ACTIVE] => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [NAME] => Технические статьи [~NAME] => Технические статьи [PICTURE] => [~PICTURE] => [LEFT_MARGIN] => 21 [~LEFT_MARGIN] => 21 [RIGHT_MARGIN] => 22 [~RIGHT_MARGIN] => 22 [DEPTH_LEVEL] => 1 [~DEPTH_LEVEL] => 1 [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [~SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [CODE] => [~CODE] => [XML_ID] => 115 [~XML_ID] => 115 [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [~SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [EXTERNAL_ID] => 115 [~EXTERNAL_ID] => 115 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Технические статьи [SECTION_META_KEYWORDS] => технические статьи [SECTION_META_DESCRIPTION] => [SECTION_PAGE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_KEYWORDS] => технические статьи [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи ) ) ) ) [SECTION_URL] => /news/115/ ) Катеты сварных швов: характеристика и свойства

25.07.2019

Прочность сварного шва определяется несколькими факторами. Первый важный показатель - это режим сваривания двух металлических конструкций между собой. Вторым фактором является верно выбранный расходный материал. Третий параметр, определяющий прочность соединения металлической конструкции - это точные размеры катетов сварного шва.

Что такое катет

Данное название происходит от того, что если рассматривать сварочный шов в разрезе, то при его идеальном исполнении он будет выглядеть как равнобедренный треугольник. В этом случае катетом будет являться то расстояние, которое находится между концом шва одной детали и плоскостью другой детали. По своей сути катет сварочного шва и будет являться катетом такого равнобедренного треугольника, отсюда и название.

Итак, что такое катет, теперь ясно. Важно понимать, что от значения углового соединения будет сильно зависеть прочность соединения. Однако здесь важно не заблуждаться. То, что катет сварного шва отвечает за его прочность, это вовсе не значит, что чем он толще, тем прочнее будет само соединение. В этом случае необходимо понимать, что слишком большое количество наплавляемых элементов приведет к ухудшению характеристик соединения. К тому же слишком большой расход электродов, газа, флюса и присадок сильно увеличит себестоимость проведения таких работ.

Геометрия стыка

По тем причинам, что были описаны выше, очень важно учитывать геометрию стыка. Основным параметром при соединении двух металлических конструкций станет то, что катет сварного шва должен иметь большие параметры продольного сечения.

К примеру, при осуществлении сварки двух металлических элементов, имеющих разную толщину, размеры катета шва должны определяться по той детали, которая обладает меньшей толщиной. Чаще всего размеры катета сварного шва определяются и измеряются по заранее подготовленным шаблонам. На сегодняшний день сварщики используют наиболее универсальный инструмент для измерения катета. Такие приборы получили название "катетомеры сварщика". Этот инструмент имеет вид двух тонких пластин, концы которого имеют форму выемки, предназначенную для определения разных параметров катета. Специалист по очереди прикладывает к шву разные по размерам катетомеры. Среди них обязательно найдется тот, который будет точно повторять геометрию катета сварного шва.

Форма шва

После проведения сварочных работ чаще всего образуется всего два вида шва. Первый вид - это обычный сварочный шов, который выглядит как валик с выпуклой поверхностью. Однако здесь важно отметить, что этот вид шва, по словам специалистов, не является оптимальным. У такого утверждения существует две причины. Во-первых, внутри такого шва будет сильно увеличиваться напряжение на конструкцию, а во-вторых, расход материалов на создание такого шва сильно увеличивается.

Второй вид шва считается идеальным. Выглядит он как валик с вогнутой поверхностью, однако добиться такого исполнения при сваривании двух конструкций очень и очень сложно. Для того чтобы добиться такого типа шва, важно правильно настроить параметры сварочного аппарата, а также поддерживать одинаковую скорость расхода электрода. Для того чтобы выполнить оба условия, нужен специалист, обладающий большим количеством опыта в таких работах. Стоит добавить, что этот тип сварочного шва не используется при сборке металлических конструкций.

Размеры углового соединения

Если говорить о размерах катета углового сварного шва, то, как упоминалось выше, решающим фактором станет толщина деталей, подвергающихся сварке. К примеру, если имеются детали с толщиной 4-5 мм, то размер катета будет равен 4 мм. Если толщина увеличивается, то и катет должен будет расти.

Очень важный фактор, который влияет на вогнутость или выпуклость сварного валика - это то, каким электродом проводились работы. Имеется в виду химический состав расходуемого элемента. Допустим, если использовать электрод, который при использовании будет становиться густым и вязким, то в итоге получится поверхность валика выпуклой. Если же при расплавлении валика металл будет жидким и растекающимся, то поверхность его окажется вогнутой.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор - это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.

Как определить катет сварного шва

Стоит сказать о том, что сделать это не очень трудно. Основанием этому утверждению служит то, что в сечении данный шов является равнобедренным треугольником, а вычисление катета такой фигуры - довольно простая операция. Для того чтобы провести расчеты, можно воспользоваться обычной тригонометрической формулой: T = S cos 45º.

Т - это величина катета сварного шва, а S - это ширина полученного валика, или гипотенуза треугольника.

Для того чтобы определить катет шва, важно узнать толщину самого шва целиком. Эта операция довольно проста, плюс к этому в таком случае cos 45º будет равен 0,7. После этого можно подставить все имеющиеся значения в формулу и с высокой точностью получить значение катета. Расчет катета сварного шва по этой формуле - одна из простейших операций.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение - это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа - угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые. Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки. Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока. Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

ГОСТ катетов сварного шва

ГОСТ 5264-80 - это документ, который устанавливает основные типы, конструктивные элементы, а также размеры всех сварных соединений. Однако важно отметить, что эта бумага не распространяется на те типы швов, которые используются для соединения трубопровода. Один из пунктов данного ГОСТа говорит о том, что при проведении сварочных работ стыкового типа и разной толщине деталей, их можно соединять так же, как и детали с одинаковой толщиной, если их разница не превышает определенных показателей. Также в этом документе описано, что допускается смещение свариваемых кромок перед сваркой по отношению друг к другу. Также там установлены числовые параметры смещения, которые разрешаются при определенной толщине заготовки. К этому документу есть приложение, в котором прописаны все минимальные размеры катетов сварного шва. Стоит добавить, что выпуклость, как и вогнутость шва, может быть не более чем 30 % от значения его катета.

Источник:  fb.ru

Просмотров: 1232


Угловые сварные соединения - Обзор практики

Угловые сварные соединения, такие как Т-образные, внахлест и угловые соединения, являются наиболее распространенными соединениями в сварном производстве. В общей сложности на них, вероятно, приходится около 80% всех соединений, выполненных дуговой сваркой.

Вероятно, что в большом проценте других методов соединения также используется некоторая форма углового сварного соединения, включая процессы без плавления, такие как пайка, сварка твердым припоем и пайка. Последние методы выходят за рамки данной статьи.

Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Хотя угловой сварной шов является очень распространенным явлением, существует ряд аспектов, которые необходимо учитывать перед выполнением такого шва. В этой статье будет рассмотрен ряд тем, относящихся к угловым сварным соединениям, и есть надежда, что даже самый опытный изготовитель или сварщик в какой-то мере выиграет от этой статьи.

Распространенные конструкции стыков для угловых швов показаны ниже на рис.1 .

Рис. 1. Типовые конструкции угловых швов

Элементы углового шва

BS EN ISO 2553 использует следующие обозначения как рис. 2 и 3 показывают.

a = толщина горловины
z = длина ножки
s = толщина горловины глубокого проникновения

Рис. 2. Филе под углом

Рис. 3. Филе глубокого проникновения

Профили угловых сварных швов

Угловые швы большего размера или угловые швы увеличенного размера

Рис 4.Размеры сварного шва в зависимости от требуемой длины плеча или толщины шва

Одной из самых больших проблем, связанных с угловыми сварными соединениями, является получение правильного размера сварного шва в зависимости от требуемой длины полки или толщины шва ( Рис. 4 ).

Разработчик может рассчитать размер и учесть «коэффициент безопасности», чтобы сварной шов, указанный на производственном чертеже, был больше, чем требуется по конструктивным соображениям.

Размер сварного шва указывается с помощью соответствующего символа сварного шва.

В Великобритании размер сварного шва часто указывается путем ссылки на длину плеча «z» в стандарте EN ISO 2553, где число означает размер сварного шва в миллиметрах, как показано на рис. 5 .

Рис. 5. Спецификация размеров сварного шва (Великобритания)

В Европе обычно определяют расчетную толщину горловины, равную «a» ( Рис. 6 ).

Рис. 6. Спецификация размеров сварного шва (Европа)

После выдачи чертежа в цех обычно обнаруживается дополнительный коэффициент безопасности, который также применяется сварщиком или инспектором.Также часто можно услышать «добавь еще немного, и он станет сильнее».

В результате получается сварной шов увеличенного размера с длиной опоры, возможно, 8 мм, а не 6 мм, указанным проектировщиком. Эти дополнительные 2 мм представляют собой увеличение объема сварного шва более чем на 80%.

Это в сочетании с уже превышенным размером сварного шва из «запаса прочности» проектировщика может привести к получению сварного шва, который в два раза превышает объем углового шва правильного размера.

Поддерживая размер сварного шва, указанный в чертежном бюро, можно достичь более высоких скоростей сварки, тем самым увеличивая производительность, снижая общий вес продукта, расход расходных материалов и стоимость расходных материалов.

Другое преимущество состоит в том, что в случае большинства процессов дуговой сварки небольшое увеличение скорости перемещения в большинстве случаев приводит к увеличению глубины проплавления корня, так что фактическая толщина горловины увеличивается:

Поэтому сварной шов увеличенного размера очень дорого производить, он может не иметь «лучшей прочности», требует больших затрат на сварочные материалы и может вызвать другие производственные проблемы, включая чрезмерную деформацию.

Соединения внахлест, сваренные угловыми швами.

Как обсуждалось ранее, сварные швы с увеличенным размером являются обычным явлением, и соединение внахлест не является исключением.Дизайнер может указать длину опоры, равную толщине материала, как показано на Рис.7 .

Рис. 7. Соединение внахлест - длина ветви

Соображения прочности могут означать, что размер углового сварного шва не обязательно должен приближаться к толщине листа. На практике сварной шов может быть дефект и по другим причинам, например:

Рис. 8. Пример, показывающий угловой шов меньшего размера, который в некоторых спецификациях часто называют «без сварки»

Из-за оплавления угла верхней пластины ( рис.8 ), длина вертикального участка уменьшена, что означает, что проектное горло также было уменьшено; поэтому был получен шов меньшего размера. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы угол верхней пластины не расплавился. В идеале сварной шов должен быть на расстоянии 0,5-1 мм от верхнего угла ( Рис. 9 ).

Рис. 9. В идеале сварной шов должен быть на расстоянии 0,5–1 мм от верхнего угла

Поэтому разработчик может указать немного меньшую длину ноги по сравнению с толщиной компонента.

Чтобы компенсировать это уменьшение толщины шва, может потребоваться задать угловой шов с глубоким проплавлением. Это количество дополнительного проплавления должно быть подтверждено соответствующими испытаниями сварных швов. Во время производственной сварки также могут потребоваться дополнительные меры контроля, чтобы гарантировать постоянное достижение этого дополнительного проплавления.

В дополнение к уменьшению толщины горловины существует вероятность возникновения дополнительных проблем, таких как перекрытие на носке сварного шва из-за большего размера сварочной ванны ( рис.10 ) или чрезмерно выпуклая поверхность шва и, как следствие, острые надрезы на носке шва ( Рис. 11 ).

Рис. 10. Перекрытие на носке сварного шва из-за большего размера сварочной ванны

Рис. 11. Чрезмерно выпуклая поверхность шва и, как следствие, острые зазубрины на носке шва

Обе потенциальные проблемы, показанные на рис. 10 и 11 , могут отрицательно повлиять на усталостную долговечность сварного соединения из-за увеличенного угла носка, который действует как большая концентрация напряжений.Корневой провар также обычно снижается в однопроходных сварных швах такой формы.

Плохая подгонка также может уменьшить толщину горловины, как показано на Рис. 12 . Угол вертикального компонента на эскизе преувеличенно скошен, чтобы проиллюстрировать эту точку.

Рис. 12. Толщина горловины может быть уменьшена из-за плохой подгонки

Сводка

Угловые сварные соединения - это не только наиболее часто используемые сварные соединения, но и одни из самых сложных для сварки с любой реальной степенью прочности.Угловые сварные швы требуют большего количества тепла, чем стыковое соединение такой же толщины, и у менее опытных сварщиков это может привести к отсутствию проплавления и / или дефектов плавления, которые невозможно обнаружить визуальным осмотром и другими методами неразрушающего контроля.

Угловые сварные швы не всегда открыты для объемного неразрушающего контроля, который может рассматриваться как необоснованный из-за трудностей проверки, таких как доступ к месту нахождения пленки в RT, и требующих много времени методов контроля с UT, результаты которых часто бывают трудно интерпретировать.

Методы контроля, такие как визуальный контроль, магнитное испытание и проникающее испытание, относятся только к методам осмотра поверхности. При визуальном контроле большая часть усилий тратится на измерение размера сварного шва, а не на определение других аспектов качества.

Таким образом, угловые сварные соединения намного сложнее сваривать и контролировать объемно. Часто получаемые сварные швы больше, чем они должны быть, или они могут иметь плохую форму, что может отрицательно сказаться на их эксплуатационных характеристиках.

Для преодоления этих трудностей проектировщикам необходимо точно указать наиболее подходящий размер горловины (или длину опоры, или даже оба требования), а сварочный персонал должен стремиться к достижению указанного проектного размера с осторожностью. Сами сварщики также должны быть надлежащим образом обучены и иметь достаточную квалификацию, чтобы иметь возможность поддерживать приемлемое качество сварки, размер сварного шва и наиболее подходящий уровень мастерства.

Эта статья была написана Марком Козенсом Ценг Фвелди из Weld-Class Solutions Ltd .

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

Обозначения угловых сварных швов - Интерпретация чертежей металлических фабрик

Угловые швы - один из наиболее распространенных типов сварных швов в отрасли. Этот сварной шов используется, когда соединение состоит из двух элементов, соединяющихся вместе, чтобы образовать пересечение под углом 90 градусов. Эти сварные швы можно наносить под разными углами, но это будет наиболее заметным.

Обозначение углового сварного шва может использоваться со стороной стрелки (под контрольной линией), другой стороной (над контрольной линией) или с обеих сторон (по обе стороны от контрольной линии).) Если угловой шов требуется по обе стороны от контрольной линии, он называется двойным угловым швом. Вертикальная ножка символа всегда будет располагаться слева, независимо от того, в какую сторону указывает стрелка.

Угловые швы могут иметь связанный с ними размер. Этот размер указывается в левой части символа перед вертикальной стороной. Размер указывает длину участка сварного шва. Если указан единый размер, это означает, что сварной шов должен иметь равные размеры плеч.Если это угловой сварной шов с равными полками, размер его на распечатке не принято, как показано ниже, в демонстрационных целях.

Если вызывается двойной угловой сварной шов, размер будет показан для обеих сторон соединения, в зависимости от детали эти сварные швы могут различаться по размеру, поэтому необходимо предоставить эту информацию.

Бывают случаи, когда вызывается угловой шов с неравной полкой. В этой ситуации размер детали должен быть определен таким образом, чтобы правильно подобрать размер ножки к правому свариваемому элементу.Это может включать только одну из двух длин ног. Если бы не было указаний на то, какая ножка к какой части, можно было бы неправильно сварить.

Иногда угловые сварные швы не отображаются с указанием размера, а в конце символа отображается пометка, которая дает необходимую информацию о размере. Это обычное явление, когда угловые швы имеют одинаковый размер.

В случае длины сварного шва, она может иметь или не иметь связанный с ней размер. Если сварной шов не имеет размера, сварным швом будет непрерывная длина соединения.Независимо от того, имеет ли деталь длину 2 дюйма или 60 дюймов, если у нее нет размеров, сварной шов будет проходить по всей длине соединения. Сварной шов можно наносить только на определенную длину стыка. Это должно быть показано на символе сварного шва для передачи информации между людьми. Длина сварного шва будет указана справа от символа углового шва.

На этом рисунке показан угловой сварной шов диаметром 6 дюймов, который должен быть нанесен со стороны стрелки.

Могут быть случаи, когда на детали указывается длина, а расположение сварного шва указывается с размером, чтобы обеспечить правильное расположение.

Линии штриховки могут использоваться для обозначения длины сварного шва вместо использования размера на самом обозначении сварного шва.

Бывают случаи, когда сварной шов может изменить направление из-за геометрии детали. Если это произойдет, он будет вызываться с помощью нескольких стрелок на одной опорной линии.

Если не требуется, чтобы сварной шов был непрерывным, обычно применяют прерывистый шов. Это означает, что между окончанием одного сварного шва и началом следующего есть промежутки.Они называются сварными сегментами. В промышленности они обычно называются пропущенными сварными швами.

При использовании прерывистой сварки указывается длина сварного шва, а также шаг, который должен быть применен. Когда это отображается с правой стороны символа и называется длиной сегмента дефисом, а затем шагом сварных швов. Шаг сварного шва измеряется от центра к центру следующего сегмента. (Пример 1-2)

Иногда, когда на обеих сторонах соединения есть сварные швы, и они прерывистые, теперь это становится цепной прерывистой сваркой.Это можно увидеть на длинных участках тройникового соединения, которые не подвергаются большим нагрузкам.

Если прерывистый угловой шов не является цепным сварным швом, он будет вызываться как прерывистый угловой шов в шахматном порядке. Сварные швы будут размещены с обеих сторон стыка, но они будут смещены друг относительно друга. Это смещение также отображается на опорной линии. Он может быть смещен в любом направлении на контрольной линии. Размеры этих сварных швов должны быть указаны по обе стороны от контрольной линии.

Если сварной шов должен быть прерывистым с одной стороны, а непрерывный - с другой, размер символа должен быть рассчитан индивидуально.

Не все поля будут одинаковыми или обязательно будут одними и теми же помещениями. Вы должны уметь рассчитать интервал между ограничителями и началом сварки, чтобы применить правильные сварные швы в соответствии со спецификацией. Самый простой способ найти это расстояние - просто вычесть шаг из длины сварного шва (сегмент.)

7 дюймов (шаг) - 3 дюйма (длина сегмента) = 4 дюйма (расстояние между сварными швами)

Иногда будет как непрерывная, так и прерывистая сварка. В этом случае расстояние между этими сегментами будет одинаковым.

Если встречается такая комбинация, символы сварки должны указывать непрерывную и прерывистую на одной стороне соединения. Они также часто имеют размеры.

Тест на угловой сварной шов

Запишите соответствующую информацию с каждой буквой и укажите, что это такое.

Угловой сварной шов - обзор

Угловой шов

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

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

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

6.2. Размер горловины углового шва.

6.3. Размеры горловины для угловых сварных швов с неравными полками.

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

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

6.4. Угловой шов с продольной поперечной нагрузкой.

Напряжение сдвига в горловине сварного шва составляет

[6.1] τ // = P // Lt

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

6.5. Обозначения напряжений для углового шва.

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

[6.2] ßσ⊥ + 3τ⊥2 + τ // 2⩽σcandσ⊥⩽σc

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

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

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

6.6. Двойной угловой сварной шов под нагрузкой.

[6.3] P⊥ = 2tL2σ⊥ + τ⊥

и по горизонтали мы можем видеть, что

[6.4] σ⊥ = τ⊥

и поэтому

[6.5] σ⊥ = τ⊥ = P22tL

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

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

Если τ t , это номинальное напряжение в горловине углового сварного шва, тогда

[6.6] τt = P // 2 + P⊥22Lt

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

Справочник по номенклатуре и соединениям SMAW

Термины и определения, описывающие многие аспекты сварки, описаны и показаны на многих схемах ниже.

Рекомендации по размещению сварных швов и выбору электродов в зависимости от толщины материала и положения сварки также приведены в таблицах ниже.

Сварные швы

Номенклатура сварных швов
Глоссарий названий частей сварного шва с разделкой кромок и углового шва
Глоссарий термических зон многопроходного шва
Зоны в обычных сварных швах включают корневую грань и корневое отверстие внизу скоса, а также грань сварного шва и армирование вверху.

Многопроходные сварные швы

Номенклатура сварного шва, зоны, на которые влияет тепло сварки, когда стыковой шов выполняется более чем за один проход или слой, и номенклатура, применяемая к канавкам, используемым при стыковой сварке, показаны на рисунке 6-14.

Рисунок 6-15 зависит от типа и положения сварного шва.

Зона первичного нагрева - это область, оплавленная или подвергшаяся воздействию тепла при первом проходе или нанесении наплавленного металла.

Зона вторичного нагрева - это область, на которую воздействуют во втором проходе, и она перекрывает зону первичного нагрева.

Часть основного металла, которая затвердевает или меняет свои свойства в результате нагрева при сварке в первичной зоне, частично отжигается или размягчается за счет тепла сварки во вторичной зоне.

Металл сварного шва в первом слое также имеет улучшенную структуру за счет тепла сварки второго слоя.

Два режима нагрева важны для определения порядка или последовательности наплавки металла шва в конкретной конструкции соединения.

Схема сварочного положения
График процесса сварки различных швов.Номенклатура сварного шва, зоны, подверженные воздействию тепла сварки, когда стыковой шов выполняется более чем за один проход или слой, а также номенклатура, применяемая к канавкам, используемым при стыковой сварке, показаны на рис. 6-14. Рисунок 6-15 основан на типе и положении сварного шва.
Диаграмма положения плоского, горизонтального и плоского сварного шва
Диаграмма положения плоского, горизонтального и плоского сварного шва
Диаграмма положения сварного шва вертикально вниз и над головой для сварных швов менее 1 ″

Плоское и горизонтальное положение для сварных швов 1 ″ и более

Положения для сварки материалов более 1 дюйма

Сварные соединения

Типы сварных соединений
Существует пять основных типов соединений для соединения двух элементов для сварки.Эти типы соединений или конструкции также используются в других квалифицированных специалистах. Пять основных типов соединений описаны ниже и показаны на рис. 6-16.

Сварка - это процесс соединения материалов, используемый при сварке швов.

Сварной шов - это локализованная коалесценция металлов или неметаллов, полученная либо путем нагрева материалов до подходящей температуры с приложением давления или без него, либо путем приложения давления только с использованием присадочного металла или без него.

Coalescence - это срастание или срастание в одно тело, и оно используется во всех определениях сварочного процесса.

Сварная деталь - это совокупность составных частей, соединенных сваркой, которые могут состоять из многих или нескольких металлических частей.

Сварная деталь может содержать металлы разного состава, а детали могут быть в виде катаных профилей, листов, пластин, труб, поковок или отливок.

Для изготовления конструкции или сварного изделия, пригодного для использования, должны быть сварные швы между различными деталями, из которых состоит сварная деталь.

Соединение - это соединение элементов или краев элементов, которые должны быть соединены или были соединены.

Присадочный металл - это материал, добавляемый при сварке, пайке или пайке.

Основной металл - это материал, который нужно сваривать, паять или резать.

Свойства сварного соединения частично зависят от правильной подготовки свариваемых кромок.

Вся прокатная окалина, ржавчина, оксиды и другие загрязнения должны быть удалены с кромок или поверхностей стыка, чтобы предотвратить их попадание в металл сварного шва.

Кромки должны быть подготовлены для плавления без чрезмерного плавления.Необходимо следить за тем, чтобы потери тепла из-за излучения в основной металл от сварного шва были минимальными.

Правильно подготовленный шов сводит к минимуму расширение при нагревании и сжатие при охлаждении.

Подготовка металла к сварке зависит от формы, толщины и типа металла, нагрузки, которую должен выдерживать сварной шов, и имеющихся средств для подготовки кромок к стыку.

стыковое соединение

Схема стыкового соединения
Стыковые соединения в легких сечениях (рисунок 6-17)

Этот тип соединения используется для соединения краев двух пластин или поверхностей, расположенных примерно в одной плоскости.

Плоские квадратные стыки в легких сечениях показаны на рис. 6-17.

Но соединения в тяжелых сечениях
Стыковые соединения Рис. 6-18

Стыковые соединения с пазами для тяжелых профилей с несколькими типами подготовки кромок показаны на рис. 6-18.

Эти кромки могут быть подготовлены газовой резкой, резкой, нарезанием канавок, механической обработкой, скалкой или резкой или строжкой угольной дугой. В каждом случае на краевых поверхностях не должно быть оксидов, окалины, грязи, жира или других посторонних предметов.

г. Квадратные стыковые соединения, показанные на рисунке 6-16, используются для стыковой сварки легкого листового металла. Лист толщиной от 3/8 до 1/2 дюйма (от 0,95 до 1,27 см) можно сваривать с использованием одинарных V- или одинарных U-образных соединений, как показано на видах A и C, рис. 6-18.

Кромки более тяжелых секций (от 1/2 до 2 дюймов (от 1,27 до 5,08 см)) подготавливаются, как показано на виде B, рисунок 6-18.

Толщина 3/4 дюйма (1,91 см) и более подготовлена, как показано на виде D, рисунок 6-18. Края более тяжелых секций следует подготовить, как показано на видах B и D, рис. 6-18.

Одиночная U-образная канавка (вид C, рис. 6-18) является более подходящей и требует меньше присадочного металла, чем одиночная V-образная канавка при сварке тяжелых профилей и при сварке в глубоких канавках.

Для соединения с двойной V-образной канавкой требуется примерно половина присадочного металла, используемого для изготовления соединения с одной V-образной канавкой при такой же толщине листа.

В целом, стыковые соединения, подготовленные с обеих сторон, упрощают сварку, вызывают меньшую деформацию и обеспечивают лучшее качество металла сварного шва в тяжелых секциях, чем соединения, полученные только с одной стороны.

Угловой шарнир

Угловые соединения для листов и пластин
Угловые соединения Рисунок 6-19

Общие угловые соединения классифицируются как заподлицо или закрытые, полуоткрытые и полностью открытые. Этот тип соединения используется для соединения двух элементов, расположенных примерно под прямым углом друг к другу в форме L.

.

Угловое соединение углового шва (вид A, рис. 6-19) используется при изготовлении коробов, рам коробов, резервуаров и подобных конструкций.

Закрытый угловой стык (вид Б, рис.6-19) используется на легком листовом металле, обычно толщиной 20 или меньше, и на более легких листах, когда высокая прочность стыка не требуется.

При выполнении соединения кислородноацетиленовой сваркой кромка внахлест оплавляется, и присадочный металл не добавляется или добавляется мало.

При дуговой сварке для соединения требуется только очень легкий валик.

Когда закрытый шов используется для тяжелых секций, пластина внахлестку имеет V-образный скос или U-образную канавку, чтобы обеспечить проникновение в корень шва.

Полуоткрытые угловые соединения подходят для материалов толщиной 12 и более.

Это соединение используется, когда сварка может выполняться только с одной стороны и когда нагрузки не будут сильными.

Открытый угловой стык (вид C, рис. 6-19) используется для более тяжелых листов и пластин.

Две кромки оплавляются и добавляется присадочный металл для заполнения угла.

Этот тип соединения является самым прочным из угловых соединений.

Угловые соединения на толстых листах привариваются с обеих сторон, как показано на виде D, рисунок 6-19.

Стык сначала приваривается снаружи, затем с обратной стороны укрепляется уплотнительным швом.

Кромки

Кромки для световых листов и пластин
Краевые соединения Рисунок 6-20

Этот тип соединения используется для соединения двух или более параллельных или почти параллельных элементов.

Он не очень прочен и применяется для соединения кромок листового металла, усиливающих пластин в полках двутавровых балок, кромок уголков, глушителей, баков для жидкостей, корпуса и т. Д.

Две параллельные пластины соединяются вместе, как показано на виде A, рис. 6-20.

На толстые листы добавляется достаточное количество присадочного металла, чтобы полностью сплавить или расплавить каждый край листа и укрепить соединение.

г. Легкие листы сваривают, как показано на виде B, рисунок 6-20. Никакой подготовки не требуется, кроме очистки кромок и прихваточного шва.

Края сплавлены вместе, поэтому присадочный металл не требуется. Соединение толстых пластин, показанное на виде C, рис. 6-20, требует, чтобы края были скошены, чтобы обеспечить хорошее проникновение и сплавление боковых стенок.

Коленчатые соединения

Соединения внахлест Рисунок 6-21

Этот тип соединения используется для соединения двух перекрывающихся элементов.

Одинарное соединение внахлестку, при котором сварка должна выполняться с одной стороны, показано на виде A, рис. 6-21.

Двойное соединение внахлест приваривается с обеих сторон и обеспечивает полную прочность сварных элементов (вид B, рис. 6-21).

Соединение внахлест со смещением (вид C, рис. 6-21) используется, когда две перекрывающиеся пластины должны быть соединены и приварены в одной плоскости.

Этот тип соединения прочнее, чем соединение внахлест, но его сложнее подготовить.

Тройник

Тройник однопроходный угловой сварной
Тройник Рисунок 6-22

Тройник используется для сварки двух пластин или секции с поверхностями, расположенными приблизительно под 90 градусов друг к другу в месте соединения, но поверхность одной плиты или секции не находится в той же плоскости, что и конец другой. поверхность.

Плоское тройниковое соединение, приваренное с обеих сторон, показано на виде B, рис. 6-22. Угол скоса, учитываемый при подготовке тройников, примерно вдвое меньше, чем требуется для стыковых соединений.

Другая подготовка кромки, используемая в тройниковых соединениях, показана на рисунке 6-23.

Гладкое тройниковое соединение, которое не требует никакой подготовки, кроме очистки конца вертикальной пластины и поверхности горизонтальной пластины, показано на виде A, рис. 6-23.

Одинарное соединение со скосом (вид B, рис. 6-23) используется на толстых листах, которые можно сваривать с обеих сторон.

В стыке с двумя скосами (вид C, рис. 6-23) используются толстые листы, которые можно сваривать с обеих сторон.

Одиночное J-соединение (вид D, рис. 6-23), используемое для сварки пластин толщиной 1 дюйм и более, когда сварка выполняется с одной стороны.

Двойное J-соединение (вид E, рис. 6-23) используется для сварки очень тяжелых листов с обеих сторон.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить проникновение в основание сварного шва.

Этому проникновению способствуют корневые отверстия между концами вертикальных элементов и горизонтальными поверхностями

Подготовка кромок для тройников
Тройники и подготовка кромок Рисунок 6-23 Угловой шов

: символы, обозначения и инструкции

Сварочные символы и рисунки необходимы для изучения и понимания правильного способа сварки.В случае угловой сварки рисунки и символы и их правильное толкование имеют решающее значение для изучения основ угловой сварки. Правильная интерпретация этих чертежей и символов может помочь вам управлять сваркой соединений и эталонной угловой сваркой.

Угловые швы широко используются в различных отраслях промышленности, включая производство сосудов под давлением и котлов. Правый треугольник располагается на контрольной линии вместе с перпендикулярной ножкой, которая всегда располагается слева.Это символ углового шва. Вы увидите размер, определяющий размер участка углового сварного шва. Этот размер часто отображается на левой стороне символа углового шва. Он также виден на той же стороне контрольной линии.

Угловые сварные швы с равными участками часто используются во многих случаях угловых сварных швов, поскольку угловые швы с равными участками имеют лучшую несущую способность на фунт углового шва. Однако в некоторых случаях, когда существуют некоторые геометрические ограничения, следует использовать угловые сварные швы с неравными полями.В таком случае используемый символ показывает оба размера опор, разделенных или разделенных знаком умножения. Эти добавленные символы затем размещаются слева от символа углового сварного шва. Ориентация сварного шва также отображается на этом символе, в то время как порядок размеров опор не так важен.

Что такое угловая сварка?

Угловая сварка характеризуется соединением двух металлических частей вместе. Соединение двух частей может происходить под углом или перпендикулярно.Другой термин для угловой сварки - «тройник», когда он включает два металлических куска, перпендикулярных друг другу. Однако это называется соединением внахлест, когда две металлические детали перекрывают друг друга, и вы свариваете их по краям.

Внешний вид сварного шва треугольный. Тем не менее, вам нужно также учитывать методы сварщика, так как у него также может быть вогнутая, плоская или выпуклая поверхность. Кроме того, при соединении труб и фланцев можно использовать угловую сварку.Он также используется при сварке поперечного сечения инфраструктуры. Плюс его используют для дальнейшего усиления болтовых креплений из металла. Угловой шов также подразделяется на два типа, а именно: параллельный угловой шов и поперечный угловой шов .


5 частей углового шва

Если вы посмотрите на графический символ углового шва, вы увидите, что угловой шов состоит из пяти элементов или частей. Эти элементы включают горло, ногу, лицо, палец ноги, и корень .Самый глубокий провар сварного шва называется корнем . Корень находится под углом, противоположным гипотенузе. С другой стороны, пальцы относятся к краям или точкам гипотенузы.

Однако грань - это гипотенуза или внешний вид, который вы увидите, когда посмотрите на сварной шов. Размер сварного шва - это длина ветви, а расстояние между торцом и корнем - это горловина . При угловой сварке убедитесь, что толщина горловины равна толщине свариваемого металла.


Как работает угловая сварка?

Угловые швы очень подходят для тяжелой промышленности, включая тяжелое сварочное оборудование, здания, корабли, сложные углы и обширные каркасы. В этих отраслях промышленности стыки длиной в несколько километров свариваются для создания огромных конструкций. Угловые швы широко применяются при сварке и соединении углов, соединений внахлест и соединений Ts. Это связано с тем, что угловые швы более экономичны по сравнению со сварными швами с разделкой кромок. Кроме того, угловые швы легче подготавливать по сравнению с подгонкой и подготовкой кромок.

Проверка ветвей углового сварного шва имеет решающее значение для определения уровня деформации и стоимости процесса сварки. Кроме того, вы можете определить прочность углового сварного шва по расчетной эффективной площади сварного шва теоретической шва или по расчетной толщине шва и длине эффективного сварного шва. Формула: Т x Ш .

Размеры углового сварного шва обычно определяются по участкам углового сварного шва. Итак, чтобы определить размеры углового сварного шва, вы должны измерить длину участков углового сварного шва самого широкого прямоугольного треугольника, который вы можете увидеть в поперечном сечении углового шва.

После этого можно также определить теоретическую толщину сварного шва по размерам углового сварного шва. Расчет теоретического горла может быть немного сложным для непосвященного в математике. Тем не менее, формула довольно проста. Это S x cos45 ° = 0,7S . Необходимо, чтобы размеры углового сварного шва были достаточно большими, чтобы он мог выдерживать приложенную нагрузку. Тем не менее, указанный размер сварного шва не должен быть слишком большим, чтобы избежать и снизить затраты и сварочные деформации.

В соответствии с Правилами по сварке конструкций (сталь) минимальный размер углового шва для каждой толщины основного металла определяет максимальный уровень выпуклости.Эта спецификация имеет решающее значение, поскольку при слишком большой выпуклости нагрузка или напряжение могут наклониться в сторону пальцев углового сварного шва. В таком случае это может привести к раннему повреждению сустава. Строгое качество должно регулировать угловую сварку. Кроме того, контролер качества должен тщательно измерить размер горловины, вогнутости, выпуклости, используя различные типы сварочных манометров.


Угловые сварные швы и сварные швы с разделкой кромок: что лучше?

Сварной шов с разделкой кромок - это тип сварного шва, при котором основные металлы соединяются фаской, образующей сварное соединение.Затем вы позволяете присадочной проволоке течь внутри канавок. Однако угловые швы не всегда полностью проходят по длине соединения. Сварщик обычно создает сварной шов, длина которого меньше длины соединения, исходя из заданных размеров длины углового шва.

Конечно, расположение углового шва имеет решающее значение для прочности и долговечности сварного шва. Таким образом, требуются размерные линии, деталировка и штриховка. Если вы видите, что размер длины не указан в символе, это означает, что вам следует выполнить угловой сварной шов по всей длине соединения.

Угловые швы бывают прерывистыми, в отличие от сварных швов с разделкой кромок. Прерывистый, конечно, означает, что между каждым сварным швом есть промежуток, или, скорее, сварные швы сегментированы. Однако размер каждого сегмента сварного шва указан справа от символа углового шва. Дефис и размер шага также идут после длины сегмента. Расстояние между центральной точкой каждого сегментированного сварного шва называется шагом « » .”

Прерывистые угловые сварные швы чаще обозначают на обеих сторонах соединения посредством нанесения символа углового шва выше и ниже контрольной линии. Если сегментированные угловые швы расположены напротив стыка, они называются угловыми швами « прерывистые ». Если смещение сегментов угловых швов выполняется симметрично с обеих сторон соединения, то индикаторы смещаются слева направо от контрольной линии.

Американский стандарт, конечно же, содержит положения о том, как должны выполняться контуры угловых швов, включая метод получения форм угловых швов.С другой стороны, нет никаких положений о том, как следует выполнять сварные швы с разделкой кромок. Чаще всего именно мастерские, занимающиеся сваркой с разделкой кромок, определяют характеристики сварных швов с разделкой кромок.


Как читать символы и обозначения угловых сварных швов

Обозначения угловой сварки ценны для производителей. Это связано с тем, что обозначения дают производителям представление о том, как следует выполнять угловую сварку. Если вы посмотрите на символ углового шва, вы заметите, что он имеет форму треугольника.Вы также увидите треугольник над или под линией отсчета. Треугольник расположен с одной стороны. Эта сторона, конечно, важна, потому что она указывает точку пересечения сварного шва и стыка.

ISO 2553 описывает два подхода к обозначению другой стороны и стороны стрелки. Эти две системы включают A-систему , которая чаще используется в Европе, и B-System , которая обычно используется в Соединенных Штатах.

Система A характеризуется двумя параллельными линиями, представляющими контрольную линию, одна из которых является сегментированной линией, а другая - непрерывной линией. B-система, с другой стороны, имеет одну непрерывную контрольную линию. Сварной шов будет на стороне стрелки, если есть только одна линия, а треугольник расположен ниже контрольной линии. Однако, если треугольник установлен над контрольной линией, противоположная сторона стрелки будет иметь треугольник.

Если стрелка указывает на соединение и содержит два треугольника, один из которых находится над линией и совмещен с другим, следует выполнить угловой сварной шов с обеих сторон соединения.Однако вы увидите маленький кружок вокруг точки, где соединяются стрелка и контрольная линия. Если это обозначение, то сварной шов должен быть непрерывным по всему металлу в форме квадрата или трубы. Вы также найдете в обозначениях прочность сварного шва. Сила обычно обозначается цифрой или буквенной комбинацией, расположенной перед плоской линией.

Прекрасным примером может быть «E70». Это означает, что предел прочности дугового электрода должен составлять около 79 000 фунт-сила / квадратный дюйм.Вы также найдете символы, указывающие на требуемый эстетический вид конкретного сварного шва. Примером может служить кривая, отклоняющаяся от гипотенузы. Такой символ означает, что нужно делать вогнутый сварной шов.

Если вам необходимо сделать плоский сварной шов, вы увидите прямую линию, параллельную линии гипотенузы. С другой стороны, если вы видите кривую, направленную в сторону гипотенузы, вам нужен выпуклый сварной шов.

Поверхность сварного шва можно изменять, используя различные методы сварки.Вы также можете манипулировать сварным швом с помощью шлифовальных инструментов. Производители также иногда указывают размеры ножек и длину сварного шва. Они также могут указывать на измерения расстояния между сварными швами.

Иногда слева от треугольника встречаются размеры 1/8 x 3/8 дюйма. 1/8 дюйма будет относиться к вертикальной опоре сварного шва. Горизонтальное же расстояние составляет 3/8 дюйма ». Однако с левой стороны вы также можете найти длину сварного шва.

Угловые сварные швы к сварным швам с разделкой кромок: понимание анатомии сварного шва и геометрии соединения

7 июня 2019 г.

Анатомия сварного шва - это структура самого сварного шва, описываемая в терминах сварных ножек, пальцев, горловины и поверхности.Каждая деталь не только способствует целостности сварного шва, но также влияет на другие факторы при сварке.

Геометрия соединения аналогична, но относится к размерам самого сварного соединения, в отличие от готового сварного шва. Например, при описании геометрии сварного соединения шва с разделкой кромок это делается с точки зрения типа соединения, угла, глубины подготовки, поверхности корня и отверстия корня.

Так почему же важно заботиться об анатомии сварного шва и геометрии стыка?

Сварной шов с плохим входящим углом на нижнем носке
.Этот сварной шов также демонстрирует затвердевание
, растрескивание, чему способствует то, что стержень сварного шва находится на
глубже, чем его ширина.

И то, и другое может повлиять на затраты. Сварные швы, которые спроектированы и / или свариваются так, чтобы быть больше, чем они должны быть (свариваются), могут быть значительной тратой времени и денег, особенно при увеличении толщины материала. Оба могут повлиять на качество. Сварные швы неправильных размеров могут иметь нестабильное качество или повышенную чувствительность к трещинам. Существует множество различных способов проектирования сварных швов для достижения наилучшего баланса между качеством сварки и производительностью.

Понимание анатомии сварного шва для оптимизации затрат
Большая площадь поперечного сечения сварного шва означает больший объем и вес сварного шва. Увеличение площади поперечного сечения сварного шва требует увеличения расхода присадочного металла, что приводит к увеличению затрат на сварку. Более важно то, что сварной шов с большей площадью поперечного сечения занимает больше времени. В то время как присадочный металл составляет примерно от 10 до 15% затрат на сварку, затраты на оплату труда и накладные расходы значительно выше и составляют примерно 85% от общей стоимости.

Размер углового сварного шва определяется длиной плеч углового сварного шва, но увеличение размера полок не приводит к линейному увеличению площади поперечного сечения 1: 1. Вместо этого соотношение между размером ноги и площадью поперечного сечения параболическое. Это означает, что эффекты переварки могут показаться незначительными, когда размеры ножек очень малы, но они могут существенно повлиять на стоимость сварного шва при увеличении размера ножек.

Использование двусторонней конфигурации соединения - такой как двойная V-образная канавка вместо одинарной V-образной канавки - может значительно сократить время и количество присадочного металла, необходимых для завершения сварного шва, особенно на более толстом материале.Однако эти конфигурации соединений требуют сварки с обеих сторон, что может оказаться невозможным, практичным или рентабельным во всех случаях.

Использование двусторонней конфигурации соединения, такой как двойная V-образная канавка вместо одинарной V-образной канавки, может значительно сократить время и количество присадочного металла, необходимых для выполнения сварного шва, особенно для более толстого материала. Однако эти конфигурации соединений требуют сварки с обеих сторон, что может оказаться невозможным, практичным или рентабельным во всех случаях.

Выбор фаски / угла наклона также существенно влияет на площадь поперечного сечения сварного шва, стоимость и качество. Для многих конструкций соединений термин «угол скоса» и «включенный угол» не являются взаимозаменяемыми терминами. Угол скоса - это угол, под которым изготавливается одна пластина, а включенный угол - это общий угол, образованный при подготовке обеих пластин. Для сварного шва с одним скосом с разделкой кромок угол скоса равен включенному углу, но для сварного шва с одним V-образным пазом это не так. Если бы обе пластины были скошены под углом 30 градусов, включенный угол составил бы 60 градусов.

Имейте в виду, что большие скосы / входящие углы означают более высокую площадь поперечного сечения сварного шва, вес и стоимость, поэтому выгодно сохранять их как можно меньше, чтобы обеспечить стабильное качество сварного шва.

Слева: V-образная канавка с углом 60 °. Площадь поперечного сечения = 1,49 дюйма 2
В середине: канавка с одним V-образным вырезом с углом 45 °. Площадь поперечного сечения = 1,12 дюйма 2 (уменьшение 24%)
Справа: канавка с двойным V-образным вырезом с углом 60 °.Площадь поперечного сечения = 0,84 дюйма 2 (уменьшение 43%)

Выбранный прилегающий угол должен обеспечивать хорошее плавление во всем, в зависимости от процесса сварки и выбранных параметров. Однако имейте в виду, что дальнейшее увеличение угла наклона / прилегания за пределами этой точки практически не дает увеличения прочности компонента, несмотря на увеличение площади поперечного сечения. Во многих случаях увеличение скоса / угла наклона может привести к увеличению деформации и / или остаточного напряжения.Слишком узкие углы включения затрудняют постоянное достижение хорошего сплавления по всему поперечному сечению. Избыточное разбавление также может быть результатом чрезмерно малого прилегающего угла, что может привести к появлению трещин при сварке некоторых сплавов, таких как алюминиевые сплавы серии 6ххх. Для определения оптимального прилегающего угла необходимо найти баланс между простотой сварки и экономичностью сварки.

Прочность углового сварного шва определяется эффективным размером горловины, который отличается от теоретического размера горловины.Теоретическая горловина - это расстояние от места соединения двух пластин [теоретический корень] до поверхности плоского углового шва. Эффективная горловина определяется как «минимальное расстояние от поверхности углового сварного шва за вычетом любой выпуклости и [фактического] корня шва». [1] Это определение подчеркивает, что выпуклые сварные швы являются расточительными, и их следует избегать как дополнительный сварочный материал. ничего не делает для улучшения прочности сварного шва. И наоборот, часто важно избегать вогнутых сварных швов, поскольку эти сварные швы имеют меньшее эффективное сечение; эти вогнутые сварные швы не будут такими прочными, как предполагалось в конструкции.

Для угловых сварных швов с плоским контуром эффективный зазор обычно больше теоретического корня из-за проплавления используемого сварочного процесса. Сварочные процессы, обеспечивающие глубокое проплавление, могут обеспечить заданную прочность сварного шва при меньших размерах сварных швов, поскольку эффективная ширина зазора такая же, как у сварного шва, имеющего меньшее проникновение в корень шва.

Важно учитывать соотношение сторон, чтобы предотвратить растрескивание при затвердевании. Соотношение сторон, аналогичное соотношению сторон экрана телевизора или компьютера, представляет собой сравнение глубины и ширины сварного шва.Глубина сварочного шва больше его ширины увеличивает риск образования трещин при затвердевании, также известного как горячие трещины. Особенно чувствительным является сварной шов, глубина которого вдвое больше ширины.

Также важно учитывать входной угол при попытке максимизировать усталостную долговечность сварных компонентов. Большой входящий угол не передает напряжение через сварной шов так же эффективно, как тот, который имеет меньший входящий угол. В результате форма выступов сварных швов может влиять на усталостную долговечность сварного шва.Самый экономичный способ повысить усталостную долговечность - это отрегулировать рабочие углы и углы хода, параметры и технику сварки для получения сварного шва оптимального контура с первого раза.

Помните, что, как и любой другой аспект сварочной операции, понимание анатомии сварного шва и геометрии соединения может быть полезным для поддержания надлежащего качества сварки, производительности и рентабельности.

Дополнительная информация: стандартные и нестандартные термины
Существует множество терминов, как стандартных, так и нестандартных, которые могут описывать анатомию сварного шва и геометрию сварного соединения.Важно знать оба набора терминов, чтобы более эффективно сообщать о сварном шве и предотвращать недоразумения.

Книга Американского общества сварки (AWS) «A3.0M / A3.0: Стандартные термины и определения в области сварки» включает в себя собрание более 1400 стандартных и нестандартных терминов. AWS предпочитает стандартные условия нестандартным, хотя последние не обязательно неверны. В некоторых случаях нестандартные термины являются наиболее распространенными в отрасли, но важно знать и то, и другое, чтобы поддерживать эффективное общение с каждым, с кем вы можете встретиться.Например, корневое отверстие - это стандартный термин, а разрыв - нестандартный термин, но оба означают одно и то же.

Обычные конструкции сварных швов лучше всего описывать буквами.

Стандартные термины: сварные швы «V», «U» и «J».

Нестандартные термины: «K», сварной шов (сварной шов с двойной скосом с разделкой кромок) и «X» (сварной шов с двойной V-образной разделкой).

Знакомство с обозначениями сварных швов может быть эффективным методом сообщения (помимо стандартных или нестандартных терминов) желаемой геометрии готового сварного шва и его подготовки.Символы сварных швов можно найти в документе «AWS 2.4: Стандартные символы для сварки, пайки и неразрушающего контроля».


[1] Американское сварочное общество, Стандартные термины и определения A3.0M / A3.0 12 th Ed. (Майами, Флорида: AWS, 2010)

Автоматический калибр сварного шва, армирование стыкового шва, длина ветви углового сварного шва METRIC -


Цена: 12 долларов.79 +4,49 $ перевозки
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Этот прибор может измерять арматуру, выпуклость галтеля / горловину вогнутости и длину ноги в метрических единицах.
  • Цифры и шкалы выгравированы лазером для наглядности и облегчения чтения.
  • Датчик упакован в сумку из синтетической кожи для удобного хранения и переноски.
  • Этот манометр изготовлен из нержавеющей стали, обладающей высокой прочностью и твердостью.
  • Датчик в метрической системе
› См. Дополнительные сведения о продукте .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *