Виды сварных соединений и сварных швов: Виды сварочных швов и способы нанесения

alexxlab | 20.05.2023 | 0 | Разное

Основные виды сварных соединений и швов: виды, особенности, классификация

Каждое сварочное соединение имеет участок под названием сварной шов. Он образовывается в результате кристаллизации металла после плавки или как следствие пластической деформации, если сварка проводилась под давлением. Такой шов также можно называть сварочным – эти понятия являются абсолютно идентичными. Стоит учитывать, что выделяют несколько разновидностей таких стыков. К примеру, существует сварной шов стыкового соединения, предусматривающий сварку торцевыми поверхностями. Каждый из вариантов соединения имеет свои особенности, которые детально описаны ниже.

Изображение 1.1

Классификация сварных швов по нескольким признакам

Всего существует несколько классификаций сварных швов. Работая со сваркой, либо заказывая такие услуги, важно заранее ознакомиться со всеми возможными типами. Это позволит обеспечить высокое качество готового результата.

В зависимости от вида соединения

Всего представлено 4 вида соединений. Это такие варианты:

1. Стыковое. Его можно назвать наиболее распространенным. Причина заключается в том, что при такой работе расходуется меньше металла, а сам процесс выполняется быстрее. Если используется стыковое соединение, сварка выполняется на торцевых поверхностях. При этом сам шов может оказаться как односторонним, так и двухсторонним. В зависимости от толщины свариваемых частей подготовка в работе может включать скос кромок, либо может проходить без такой манипуляции.
2. Тавровое. В этом случае в процессе сваривания элементы соединяются так, чтобы образовавшаяся деталь имела форму буквы «Т», то есть, перпендикулярно друг к другу. Сварной шов таврового соединения может быть с разделкой или без нее. Он может располагаться как с одной, так и с двух сторон.
3. Нахлесточное. Этот вид оптимально подходит для тех случаев, если толщина свариваемых листом не превышает 10 мм.
   При его использовании можно сварить элементы сразу с двух сторон. В результате удается обеспечить высокую герметичность – между деталями в месте стыка не будет попадать влага, что обеспечит более длительный срок службы. Стоит учитывать, что такое соединение требует больше времени, чем остальные, так как оно всегда предусматривает выполнение двух швов.
4. Угловое. Если элементы, подлежащие сварке, расположены под прямым или другим углом, то используется шов углового соединения. В этом случае также может проводиться скос кромок на подготовительном этапе. Если на шов предусмотрена большая нагрузка, его дополнительно проваривают изнутри.

Что касается показателей надежности и устойчивости к механическим воздействиям, то все типы имеют практически одинаковые показатели.

По степени выпуклости

В зависимости от того, какой является выпуклость швов, они могут быть нормальными, выпуклыми или вогнутыми. Этот параметр напрямую зависит от того, какие материалы используются.

Кроме того, имеет значение и выбранный режим сварки. К примеру, при короткой дуге шов получается достаточно узким, что обуславливает его большую выпуклость.

По положению в пространстве

Учитывая то, где располагается стык, выделяют такие типы, как низкие, горизонтальные, вертикальные, потолочные. Эта характеристика считается одной из важнейших в ходе проектирования изделия, так как не все мастера имеют достаточно навыков, чтобы справиться со всеми типами. Например, выполнение потолочного шва требует опыта и четкого знания технологии.

По степени протяженности

По данному параметру выделяют сплошные и прерывистые швы. Первые требуются для тех изделий, которые должны оказаться полностью герметичными. Если же герметичность детали не является обязательной, то можно использовать прерывистые варианты. Их выполнение позволит затратить меньше материалов и времени.

Преимущества услуг «УЗЛК»

«Уральский Завод Листовых Конструкций», находящийся в городе Березовский, предоставляет широкий спектр сварочных услуг. Мастера смогут выполнять аргоновую сварку различных материалов, включая алюминий, нержавеющую сталь и не только. В работе компания использует только современное высоконадежное оборудование, позволяющее проводить сварку не только с гарантией качества, но и очень быстро. Применяются только проверенные технологии, успевшие высоко зарекомендовать себя на рынке. С ценами на каждый из видов услуг можно ознакомиться на сайте.

Классификация сварных соединений и швов

Современная технология сварки при соответствующем выборе сварочных материалов позволяет получать сварные соединения с механическими свойствами не ниже аналогичных свойств сварива­емой стали (таблица ниже).

Материалы для сварки сталей, временные и расчетное сопротивления металла швов сварных соединений

Марка проволоки для автоматической или полу­автоматической сварки		Тип элек­трода для ручной сварки	Rum МПа (кгс/мм2)	Расчетное со­противление на срез метал­ла углового шва Rwf, МПа
под флюсом	в углеки­слом газе
Св-08	—	Э42, Э42А	410(42)	180
Св-08А
Св-08 ГА		Э46, Э46А	450 (46)	200
Св-ЮГА	Св-08Г2С	Э50, Э50А	490 (50)	215
Св-ЮНМА
Св-10Г2	Св-008Г2С*	Э60	590 (60)	240

* Только для угловых швов с катетом к_f=8 мм.

Это нашло отражение в величинах расчетных сопротивлений сварных соединений и швов. В таблице выше приведены материалы для сварки сталей, а также временные и расчетные сопротивления ме­талла швов сварных соединений. Необходимо, чтобы временное со­противление металла шва R_wun (прочность наплавленного металла) было не ниже (или выше) временного сопротивления стали соеди­няемых элементов, т. е. R_wun

> R_un.

Сварные швы классифицируют по конструктивному признаку, назначению, положению и протяженности.

По конструктивному признаку швы разделяют на стыковые и угловые (валиковые). Если усилие действует вдоль углового шва, он называется фланговым, если поперек, то лобовым. Швы могут быть рабочими или связующими (конструктивными), сплошными или прерывистыми. По положению в пространстве во время их вы­полнения они бывают нижними, вертикальными, горизонтальными и потолочными (рисунок ниже).

Различают следующие виды сварных соединений (рисунок ниже): сты­ковые, внахлестку и впритык (тавровые и угловые). Стыковые со­единения осуществляют швами встык, соединения внахлестку — угловыми швами, соединения впритык могут быть выполнены как угловыми, так и стыковыми швами.

Положение швов в пространстве

1 — потолочный угловой шов; 2 — нижний угловой шов «в лодочку»; 3 — горизонтальный стыковой шов; 4 — вертикальный угловой шов; 5,6, 7— нижние, вертикальные и потолочные швы

Виды сварных соединений

а — стыковое; б — внахлестку фланговыми швами; в — то же, лобовыми швами; г— комбинированное; д — впритык тавровое; е — то же, угловое

Различные типы сварных соединений [четкая классификация]

Сварка — это искусство и сложное ремесло. Работа сварщика требует творчества, терпения и навыков. Если мы сейчас посмотрим на наше окружение, мы увидим, что некоторые материалы, которые были спроектированы, были сварены. Таким образом, сварка — это очень распространенный процесс придания вещам красивого и защитного вида в большинстве случаев. В этой статье мы обсудим различные типы сварочных соединений.

По определению, мы можем сказать, что сварка – это процесс соединения двух кусков материала путем нагревания, приложения высокого давления или заполнения сварочным материалом.

Электрическая сварка требует меньше усилий и навыков по сравнению с традиционной сваркой. Большинство сварщиков в наши дни используют электросварку.

Содержание

Различные типы сварных соединений                   

По данным Американского общества сварщиков, сварные соединения бывают пяти типов: стыковые, угловые, кромочные, внахлестку и тройники. Однако мы перечислили еще несколько типов, о которых идет речь в различных источниках. Классификация показана на рисунке ниже.

Общие конфигурации соединений

• Сварка встык

Сварка встык – это соединение и сварка двух металлических заготовок в одной плоскости. Это широко используемый метод, который используется для соединения труб, фланцев и каркасов на заводах и в компаниях. Стыковая сварка проста и может выполняться автоматически или своими руками. Из-за своей простоты стыковая сварка также выполняется нашими местными лавочниками.

Итак, как выполняется стыковая сварка? Сварка встык осуществляется либо путем нагрева двух металлических заготовок, либо давлением на два металла, либо обоими способами. Сварка MIG или TIG используется для стыковых соединений из-за ее естественной способности соединять два куска металла вместе.

Еще вопрос, как укрепить стыковую сварку? Нужно хорошо свести две чистые заготовки в одной плоскости и нагреть с давлением до тех пор, пока они не станут очень компактными.

Существуют различные виды стыковой сварки в зависимости от ее формы, это:

(i) Квадратный
(ii) Одинарный скос
(iii) Двойной скос
(iv) Одинарный J
(v) Двойной J
(vi) Одинарный V
(vii) Двойной V
(viii) Одинарный U
( ix) Двойные U-образные канавки

Когда два угла металлических деталей соединяются вместе и свариваются, образуя L-образный или прямой угол, это называется сваркой угловых соединений. Угловое соединение похоже на тройниковую сварку (или Т-образную сварку). Единственная разница заключается в том, что в угловом соединении мы соединяем угол двух металлических деталей вместе, образуя букву «L», тогда как в тройниковом соединении мы помещаем одну металлическую деталь в среднее положение другой детали и приступаем к сварке.

Угловые соединения используются в производстве листового металла, например, при изготовлении ящиков, решеток, рам и других изделий. Когда угловое соединение используется для более легкого материала, его можно сваривать с одной стороны, но когда оно используется для тяжелого материала, его необходимо сваривать с обеих сторон.

Этот тип соединения может быть выполнен двумя способами: с V-образным пазом (рис. A) или с квадратным стыковым соединением (рис. B). Открытое угловое соединение или соединение с V-образной канавкой является самым прочным среди них.

Различные типы сварных швов в угловых соединениях в зависимости от их стиля включают:-

(i) Угловой сварной шов
(ii) Точечный сварной шов
(iii) Сварной шов с квадратной или стыковой разделкой
(iv) Сварной шов с V-образной разделкой
(v) Сварной шов со скошенной кромкой
(vi) Сварной шов с U-образной разделкой
( vii) Сварной шов с J-образным пазом
(viii) Сварной шов с развальцовкой и V-образным пазом
(ix) Сварной шов с кромкой
(x) Сварной шов с углом и фланцем

• Сварной шов с кромкой

быть сварены в край параллельно размещены. Другими словами, подготовка кромок — это придание формы двум кромкам заготовки, которые должны быть сварены. Сварка кромочных швов не такая сильная сварка, как вы думаете. Поэтому он используется для листового металла или глушителей или в других приложениях с низким напряжением и давлением.

Чтобы выполнить краевое соединение, вам просто нужно соединить два металлических листа с фланцами, выступающими с обеих сторон, и сварить их. При сварке кромок может возникнуть коррозия. Поэтому сварщик должен быть осторожен с тем, что могут возникнуть такие дефекты, как включения шлака, несплавление и пористость.

В зависимости от стиля соединения кромок делятся на следующие типы:

(i) U-образный
(ii) V-образный
(iii) J-образный
(iv) Угловой фланец
(v) Скошенная канавка
(vi) Квадратная канавка
(vii) Кромка-фланец

• Сварка внахлестку штук

из двух металлических пластин Толщины накладываются друг на друга и свариваются вместе, это называется сваркой внахлестку. Из-за перекрывания пластин в этом типе соединения может возникнуть разрыв или коррозия. Это в некотором роде модифицированная версия стыковой сварки, о которой говорилось выше. Он широко используется при комбинированной лазерной, электронной и контактной точечной сварке. Существуют следующие типы сварки внахлестку:

(i) Угловой шов
(ii) Сварной шов с фаской
(iii) Сварной шов с J-образным пазом
(iv) Сварной шов пробкой
(v) Шовный шов
(vi) Точечный шов
(vii) Сварной шов с раструбом
сварка

Т-образные соединения образуются, когда две металлические детали соединяются вместе под углом 90 градусов, как буква «Т-образный». Этот тип сварного соединения требует использования углового сварного шва, который применяется с обеих сторон металла.

Эти типы соединений относятся к типу углового шва и поэтому могут быть получены путем сварки труб или труб.

(i) Сварка штекерным соединением
(ii) Сварка пазов
(iii) Сварка пазов со скосом
(iv) Сварка пазов с развальцовкой
(v) Сварка угловых швов
(vi) Сварка J-образных канавок
(vii) Сварка проплавлением

Сварные швы в зависимости от конфигурации

• Сварка в паз

При сварке в паз два перекрывающихся материала свариваются путем наложения углового шва по периферии. На рисунке ниже показано четкое представление об этом виде сварки. Отверстие полностью или частично заполняется металлом сварного шва, соединяющим два материала.

• Электросварной шов

Электросварной шов – это когда отверстие просверливается в верхней части одного материала и накладывается поверх нижней части другого материала. Отверстие затем заполняется угловым сварным швом, таким образом фиксируется между двумя материалами.

Единственная разница между сварным швом с прорезью и сварным швом заключается в том, что сварной шов представляет собой круглое отверстие, тогда как сварной шов с прорезью представляет собой отверстие, но удлиненное.

На основе проплавления

Метод сварки с полным проплавлением предполагает соединение двух металлических частей без зазоров между ними. В этом типе шва присадочный материал заполняет корни шва. Этот метод в основном применяется к металлическим изделиям с высокой устойчивостью к нагрузкам.

Обладает различными преимуществами, в том числе коррозионной стойкостью, более прочным сварным швом, полным сплавлением. Этот метод более предпочтителен по сравнению со сваркой с частичным проплавлением из-за его большей коррозионной стойкости и устойчивости к нагрузкам.

Метод сварки с частичным проплавлением заключается в соединении двух металлических частей, в которых между ними есть зазоры. При сварке с частичным проплавлением расплавленный металл имеет низкую прочность. В этой технике свариваются только несколько частей материала или заготовки.

Этот метод имеет низкую прочность по сравнению со сваркой с полным проплавлением.

Сварные швы в зависимости от доступности

В зависимости от доступности типы сварных соединений бывают двух типов: односторонний сварной шов и двусторонний сварной шов.

Односторонний сварной шов

Односторонний сварной шов – это когда две детали свариваются с одной стороны, как показано на рисунке.

Двусторонний шов

Двусторонний шов – это когда металлическая деталь или детали соединяются сваркой с обеих сторон, как показано на рисунке ниже.

9 Типы сварных швов и когда их использовать

Фото: istockphoto.com

При обучении сварке важно найти лучший сварочный аппарат для ваших нужд. Еще одним важным элементом этого навыка является понимание различных типов сварных швов, поскольку каждый из них влияет на прочность и долговечность готовой работы.

Между типами сварных швов и используемыми соединениями может возникнуть путаница. Не все сварные швы подходят для всех соединений. Некоторые из них имеют очень специфическое использование. Наплавочные сварные швы, например, не используются для соединения двух кусков металла. Ниже приводится более подробная информация об этих важных моментах, что дает начинающим сварщикам, в частности, информацию, необходимую им для самых разных сварочных проектов.

СВЯЗАННЫЕ: Как пользоваться сварочным аппаратом MIG

Типы сварных швов

В коммерческих ситуациях рабочий лист часто включает стандартные символы сварки, которые указывают тип сварного шва, который будет использоваться. Они содержат гораздо больше деталей, чем необходимо для новичка, и следующей информации часто бывает достаточно для самостоятельной сварки.

1. Угловой сварной шов

Иллюстрация: BobVila.com

Угловой сварной шов, несомненно, является наиболее распространенным типом сварного шва. Новичкам относительно легко освоить свой первый сварочный аппарат MIG, а его мощность и универсальность подходят для целого ряда профессиональных применений. Его можно использовать для многих типов соединений, независимо от того, находится ли металл под углом, внахлест или когда конец цилиндра необходимо приварить к плоскому листу.

Соединяемые материалы требуют небольшой подготовки, и можно быстро получить прочные сварные швы.

Подходит для: Все стандартные сварочные работы, кроме стыковых соединений.

2. Сварка с разделкой кромок

Иллюстрация: BobVila.com

На первый взгляд сварка с разделкой кромок похожа на угловой шов. Они формируются почти таким же образом и имеют аналогичные приложения. Однако шов разделки глубже проникает в металл. Эта дополнительная толщина делает его самым прочным типом сварного шва в большинстве ситуаций.

Недостатком является то, что для заполнения расплавленным металлом требуется канавка. Таким образом, между двумя соединяемыми деталями должен быть сформирован скос, V-образная или U-образная форма (некоторые сварные швы с разделкой кромок также называются сварными швами с фаской). Это увеличивает время подготовки.

Подходит для: Любой сварной шов, требующий максимальной прочности.

3. Сварка методом заклепок

Иллюстрация: BobVila.com

Сварка с заклепками используется для соединения двух перекрывающихся металлических частей. Он часто используется, когда аппарат для точечной сварки (см. ниже) не имеет достаточной досягаемости или мощности для проплавления более толстых компонентов. Типичное применение – ремонт днища автомобиля.

Одно или несколько отверстий просверливаются или вырезаются в верхней части, которая затем зажимается поверх второй, в то время как отверстия заполняются сварочным материалом, создавая таким образом соединение.

Подходит для: Большие или толстые перекрывающиеся детали, не подверженные значительным нагрузкам.

4. Сварка с прорезью

Иллюстрация: BobVila.com

Сварка с прорезью в основном представляет собой удлиненный сварной шов. Вместо простого отверстия (или отверстий) в верхней поверхности образуется прорезь. Этот слот может быть закрытым или открытым. Основным преимуществом щелевой сварки является увеличенная площадь контакта сварного шва и, следовательно, большая прочность. Однако для этого требуется значительно больше сварочного материала.

Подходит для: Когда требуется большая прочность, чем точечная сварка или сварка электрозаклепками.

5. Поверхностный сварной шов

Иллюстрация: BobVila. com

Как упоминалось ранее, поверхностная сварка используется не для соединения двух металлических частей, а для наплавки материала сварного шва на поверхность. Это может быть сделано для заполнения зазоров и отверстий (например, для замены металла, утраченного из-за ржавчины), или для утолщения и, таким образом, усиления существующих компонентов.

Наносится один или несколько проходов сварного шва (называемых валиками), которые затем можно отшлифовать, чтобы получить гладкую поверхность для покраски или металлизации.

Подходит для: Ремонт поврежденных поверхностей. Укрепление.

Первые пять являются наиболее распространенными сварными швами общего назначения. Следующие устройства являются либо более специализированными, либо их, скорее всего, можно найти на производстве и в других производственных средах.

6. Точечная сварка

Иллюстрация: BobVila.com

При точечной сварке электрический ток пропускают между двумя точками, чтобы расплавить металл между ними. Представьте, что вы зажимаете два листа металла между большим и указательным пальцами. Процесс называется контактной сваркой. Обычно он используется для тонкого листового металла, и часто можно увидеть ряд «пятен», используемых для сшивания двух частей вместе.

Точечная сварка может быть очень быстрой. Сварочные аппараты представляют собой автономные устройства (ручные или напольные), хотя доступны приспособления для точечной сварки с некоторыми аппаратами TIG.

Подходит для: Быстрая сварка тонких листов, не подвергающихся значительным нагрузкам.

7. Сварной шов

Иллюстрация: BobVila.com

Сварной шов также выполняется контактной сваркой. Процесс похож на то, что используется для точечной сварки, но создается сплошная линия. Шовная сварка обычно используется при изготовлении резервуаров и бочек, которые должны содержать газы или жидкости.

Сварной шов также может быть сформирован с использованием методов дуговой сварки (например, MIG или TIG), хотя подготовка сложна и поэтому используется редко.

Подходит для: Соединения внахлест на предметах, которые должны содержать жидкость или газ.

8. Сварка оплавлением

Иллюстрация: BobVila.com

В большинстве видов сварки используется какой-либо тип присадочного материала, обычно из проволоки или прутка. Сварка оплавлением этого не делает. Он работает путем нагрева концов металлов, соединяемых с использованием процесса сопротивления. Также применяется давление, в результате чего избыток горячего металла выбрасывается серией вспышек.

Сварка оплавлением очень специфична, чаще всего применяется при строительстве железных дорог и трубопроводов.

Подходит для: Соединение секций рельсов или труб.

9. Сварка с осадкой

Иллюстрация: BobVila.com

Сварка с осадкой аналогична сварке оплавлением, но на более мелких и легких компонентах. Это еще одна форма контактной сварки, при которой соединяемые детали сжимаются вместе под давлением (так называемая осадка), а затем подается электрический ток. Ее также называют контактной стыковой сваркой.

Сварные швы с высадкой обычно небольшого размера и неизменно высокого качества. Обычно это автоматизированный процесс, используемый для соединения трубчатых колец и стальных обручей, таких как газовые горелки и колесные диски.

Подходит для: Высококачественная сварка в производственных условиях.

СВЯЗАННЫЕ С: Лучшие онлайн-курсы по сварке

Типы сварных соединений

Фото: istockphoto.com

Обсудив различные типы сварных швов, теперь нам нужно рассмотреть распространенные типы сварных соединений. Речь идет о том, как куски металла выровнены друг с другом. Чтобы показать, как типы сварных швов относятся к конкретному соединению, есть соответствующие примеры.

Обратите внимание, что эта информация предназначена для сварщиков-любителей. Те, кто собирается заниматься сваркой профессионально, изучают тему более подробно, так как каждый основной тип соединения может иметь дополнительные вариации.

• Тройник : Как следует из названия, тройник состоит из двух сварных швов, образующих Т-образную форму, обычно под углом 90 градусов друг к другу. Распространенными типами сварных швов являются угловой или пробковый.
• Стыковое соединение: При стыковой сварке детали одинаковой толщины соединяются встык, образуя единый плоский лист. Распространенными типами сварных швов являются канавка или угловой шов.
• Соединение внахлестку: Два листа разной толщины уложены внахлест горизонтально. Сварка внахлест обычно используется, когда стыковое соединение не обеспечивает достаточной прочности. Распространенный тип шва – угловой.
• Угловое соединение: Очень похоже на тройник, но две части образуют L-образную форму. Распространенными типами сварных швов являются угловой и разделочный.
• Краевое соединение: Создается, когда края двух плоских поверхностей выровнены, и эти края закрыты сварным швом.