Виды сварных соединений и швов

Сварка является одним из главных методов соединения, которое применяется в индустрии и в личной сфере. Это относительно дешевенький и надежный способ, который обеспечивает получение неразъемного соединения. С учетом того, что существует огромное количество разновидностей сплава, любой из которых имеет свои индивидуальности сваривания, также разные условия проведения работы и сами требования к соединению, выделяются различные виды сварных соединений и швов.

Виды сварных соединений

Зоны сварного соединения

Зона сплавления – занимает от 0,1 до 0,4 мм основного сплава. В ней находятся отчасти оплавленные зерна. Когда сплав прогревается в данной зоне, то он приобретает игловатую структуру. Она владеет низкой прочностью и высочайшей хрупкостью.

Зона теплового воздействия – она делится на четыре участка. 1-ый участок относится к основному сплаву, который нагрелся до температуры выше 1100 градусов Цельсия. Он владеет крупнозернистой структурой. Зерна в данной области, приблизительно, в 12 раз больше обычных. Из-за перегрева понижается вязкость, пластичность и остальные механические характеристики сплава. Это самый слабенький участок сварки, в каком часто происходит разрыв.

2-ой участок – это зона нормализации, где главный сплав прогревается на 900 градусов Цельсия. Структура зерна тут намного наиболее маленькая, чем в прошлом случае. Данный участок занимает от 1 до 4 мм.

3-ий участок – зона неполной кристаллизации. Тут главный сплав прогревается от 750 до 900 градусов Цельсия. На нем встречаются как маленькие, так и большие зерна. За счет неравномерного распределения кристаллов механические характеристики понижаются.

4-ый участок – зона рекристаллизации. Область прогревается от 450 до 750 градусов Цельсия. Тут восстанавливается форма зернышек, которые были деформированы прошлыми механическими действиями. Примерная ширина данного участка составляет от 5 до 7 мм.

Зона основного сплава – начинается от участка, который прогревается наименее чем 450 градусов Цельсия. Тут структура идентична с главным сплавом, но за счет прогревания сталь теряет свои характеристики крепости. По границе выделяются нитриды и оксиды, которые ослабляют связь зернышек. Сплав приобретает наиболее высшую крепкость в данном месте, но получает наименьшую ударную вязкость и пластичность.

Схема зон сварного шва

Полная систематизация сварочных швов и соединений

Виды сварных швов делятся на несколько категорий по разным признакам. Одним из их является различие по наружному виду. Тут выделяют:

• Вогнутые (они же ослабленные);
• Выпуклые (они же усиленные);
• Обычные (они же плоские).

По типу выполнения встречаются:

• Однобокие;
• Двухсторонние.

По количеству проходов:

• Многопроходные;
• Однопроходные.

По количеству слоев:

• Мультислойные (при сварке толстых металлов);
• Однобокие.

Систематизация сварных швов выделяет еще разновидности по протяженности:

• Точечные швы (их делают с помощью контактной сварки);
• Двухсторонние шахматные;
• Двухсторонние цепные;
• Однобокие прерывающиеся;
• Однобокие непрерывные.

Типы сварных швов по направлению усилия действия:

• Лобовой (поперечный) – усилие осуществляется перпендикулярно;
• Фланговый (продольный) – усилие проводится параллельно шву;
• Косой – усилие осуществляется под углом;
• Комбинированный – соединяет внутри себя фланговую и лобовую разновидность.

Виды сварочных швов и соединений по пространственному положению:

• Нижний;
• Горизонтальный;
• Вертикальный;
• Потолочный;
• Полугоризонтальный;
• Полувертикальный;
• Полупотолочный;
• В лодочку.

По своим функциям и предназначению группы сварочных швов бывают:

• Герметичные;
• Крепкие;
• Крепко-плотные.

• Уширенные – делаются с помощью поперечных колебательных движений электрода;
• Ниточные – ширина шва которых фактически не превосходит величину поперечника сварочного электрода.

Индивидуальности швов

• Стыковые

Это более всераспространенный вариант, который представляет собой обычное соединение листов либо торцевых поверхностей. На него требуется малое количество сплава и времени. Его могут проводить без скоса кромок, если листы тонкие. Для толстых изделий требуется подготовка сплава под сварку, где будет нужно скашивать кромки для роста глубины проварки. Это животрепещуще при толщине от 8 мм и выше. Если деталь толще 12 мм, то тут нужно двухстороннее стыковое соединение со скашиванием кромок. Такие соединения почаще всего проводятся в горизонтальном положении.

Наружный вид стыкового сварочного шва

• Тавровое

Тавровые разновидности соединений и швов представляются в виде буковкы «Т». Оно могут быть одно- либо двухсторонними, также могут соединять изделия различной толщины. Если перпендикулярно устанавливается наименьшая деталь, то электрод во время сварки необходимо наклонять до 60 градусов. Тут же можно пользоваться прихватками, чтоб наклонить деталь и выполнить наиболее обычной вариант сварки «в лодочку». Это уменьшает возможность образования подрезов. Шов, обычно, накладывается за один проход. На данный момент существует много аппаратов для воплощения автоматической тавровой сварки.

Наружный вид таврового соединения

• Угловое

Угловым считается соединение, которое размещается под углом 90 градусов, либо иной величины. У таковых соединений нередко подкашиваются кромки, чтоб шов сумел залечь на подходящую глубину для обеспечения надежности. Двухсторонняя проварка делает соединение наиболее крепким.

• Внахлест

Этот способ применяется для сваривания листов толщиною наименее 1 сантиметра. Они кладутся внахлест друг на друга и провариваются с 2-ух сторон. Следует смотреть, чтоб меж ними не попадала влага. Время от времени, для наилучшего скрепления, такое соединение варится с торца.

Сварочное соединение внахлест

Геометрия сварного шва

Рассмотрев виды сварных швов и методы их нанесения, стоит направить внимание на главные геометрические характеристики.

Геометрические характеристики шва встык

• E – ширина образованного шва;
• S – толщина заготовки;
• B – зазор меж свариваемыми заготовками;
• T – толщина приобретенного шва;
• H – глубина залегания проваренной части;
• Q – размер выпуклой части.

Геометрические характеристики углового шва

• A – толщина углового шва, в которую. Заходит величина неровности и расчетной высоты;
• P – расчетная высота, которая соответствует перпендикулярной полосы, проведенной из места самого глубочайшего про плавления к гипотенузе самого огромного прямого треугольника, вписанного во внешнюю часть шва;
• Q – неровность наплавленной области;
• K – катет углового шва представляет собой расстояние от поверхности одной заготовки до границы угла иной.

Индивидуальности выбора

Все виды сварных соединений и швов приметно различаются по своим свойствам. Потому, для всякого определенного варианта приходится подбирать собственный набор характеристик для успешного сочетания. Сначала следует уделять свое внимание на пространственное положение. Чем наиболее просто проходит работа, тем лучше свойство шва. Более легкими в выполнении числятся горизонтальные швы, потому, мастера стараются поставить заготовки в такую позицию. Время от времени даже приходится пару раз крутить одно и то же изделие, чтоб обеспечить высочайшее свойство шва. «Принципиально! Не следует забывать, что сваривание за один проход помогает достигнуть наилучшей крепости, чем неоднократные проходы. Потому, необходимо отыскивать баланс меж удобством и количеством проходов.»

При толстых заготовках постоянно необходимо разделывать кромки и опосля этого еще обрабатывать поверхность, чтоб добавить ей чистоту. Стыковые варианты являются самыми ординарными и желательными к работе, потому что их проще фиксировать, чтоб избежать искажений геометрии приобретенных деталей. Кроме правильного выбора типа шва, необходимо уделять свое внимание еще и на температурный режим, потому что тогда могут сместиться зоны проварки и изделие просто переплавится либо недоварится.

Виды и методы соединений сварных деталей, разделки их швов и кромок

Самое простое, что необходимо знать начинающему сварщику, это то, как соприкасаются меж собой сварные детали. Зависимо от проектного положения, по правилам ГОСТ и СНиП есть различные виды сварных соединений, как показано на рисунке ниже. Это касается не только лишь пластинок, но и уголков, швеллеров, труб, квадратов и остальных прокатных изделий.

Ни одно более-менее суровое строительное создание не обходится без внедрения ручной электродуговой сваркой низкой и средней мощности. В наименьшем количестве случаев (когда нет доступа к электричеству) виды сварных швов производятся газопламенной ручной сваркой, которая наименее всераспространена из-за ее большей громоздкости.

В любом случае, не много знать и уметь воспользоваться сварочным аппаратом для того, чтоб сварить те либо другие детали. Принципиально знать, какие бывают виды сварного шва, другими словами, как создавать обработку кромок деталей для их состыковки, фиксации в том либо ином пространственном положении и предстоящей их сварки.

Обычно, тот либо другой вид шва сварного соединения формируется с помощью электроинструмента – болгарка с 2-мя типами кругов: отрезной по сплаву и угловой шлифовальный. 1-ый предназначен для обрезки детали под тем либо другим углом, 2-ой – для обработки, их отрезных поверхностей, шлифованию, чтоб они ровно прилегали друг к другу. Не считая того, сам сварочный аппарат способен работать в режиме резки.

Способы разделки швов стыковых сварных соединений

В этом случае обе детали соединяются торцами, которые заблаговременно особым образом обрабатывают, или оставляют необработанными. Это зависит от толщины сплава деталей, стыковое соединение которых предполагается выполнить.

Также стоит направить внимание (рис) на то, что быть может обработан торец лишь одной детали, что дозволяет уменьшить расход сплава, сварочной проволоки при хорошей толщине деталей. Не считая этого, виды стыковых соединений могут быть обработаны с одной стороны – для однобокой сварки и с 2-ух сторон – для двухсторонней сварки.

Соединение без разделки не обрабатывается любым образом, лишь может быть убираются зазубрины, выпуклости и шероховатости, чтоб совершить состыковку с зазором не наиболее 2 мм, как положено по ГОСТ. Бывает однобоким и обоесторонним, соответственно рассчитано на сварные стыковые соединения деталей, толщина сплава которых не превосходит 4 мм и 8 мм соответственно.

Соединение со скосом торцов производится в почти всех вариациях, как показано на рис. Это быть может и однобокий ровненький/овальный скос кромки, и двухсторонняя разделка, так именуемый V-образный, U-образный скос. Используются все эти типы стыковых соединений для деталей с шириной сплава 4-25 мм с зазором 1-2 мм.

Соединение с двухсторонней разделкой имеет смысл делать при толщине свариваемой детали от 12 мм, потому что конкретно с данной нам величины начиная можно увидеть понижение расхода материала для сварки, сплава. При всем этом и сама сварка стыковых соединений происходит резвее, чем в случае с однобокой разделкой кромок по V-образному либо U-образному способу, а расход сварочных материалов миниатюризируется вдвое как минимум.

Способы разделки швов тавровых сварных соединений

Как можно увидеть, детали имеют положение, напоминающее буковку «Т», отсюда называется как тавровое соединение, при котором одна деталь находится перпендикулярно относительно 2-ой. Таковым образом, сваркой соединяется поверхность кромки одной детали с плоскостной поверхностью 2-ой. Соответственно, обрабатываться разделкой может только одна деталь, как на рисунке ниже.

Соединение без разделки сваривается с 2-ух сторон и применяется для деталей схожей толщины сплава, не превосходящей 10 мм. Никакой особенной обработки кромки перпендикулярно расположенной детали не применяется, только шлифование по мере необходимости для плотного прилегания кромки к плоскости (до 2 мм зазор). Принципиально учитывать, что сварка тавровых соединений без разделки различается в случае, если перпендикулярно расположенная (вертикально стоящая) деталь имеет наименьшую толщину, чем 2-ая, горизонтально примыкающая. Просто электрод ставят под углом 60 градусов к наиболее толстой детали, что содействует большему ее плавлению.

Соединение с разделкой производится в случае, если требуется особо крепкий шов и тавровое сварное соединение имеет перпендикулярно размещающуюся (вертикально стоящую) деталь, толщина сплава которой больше, чем 10 мм (как минимум — 8 мм). Это быть может и одностороння и двухсторонняя разделка, при всем этом кромку подрезают прямолинейно, под углом 45 градусов. Так, сварка большенный толщины деталей происходит в несколько слоев, пока не заполнится все около разделочное место.

Способы разделки швов сварных соединений внахлест

В случае, когда делается соединение внахлест, одна деталь размещается на иной, сварка происходит по кромкам обеих деталей. При всем этом разделки кромок не предусматривается технологически, только подготовка для плотного прилегания одной плоскости ко 2-ой. Соединяются детали 2-мя сварными швами, которые связывают кромки с поближе лежащими плоскостными поверхностями.

Соединение без усиления целесообразнее всего создавать при соединение внахлестку деталей, имеющих толщину не наиболее 10 мм. Двойной шов в этом случае делают из суждений по герметизации, другими словами для того чтоб влага не попадала меж нахлестом и не происходил усиленный процесс коррозии. Сам метод соединения именуется «соединение внахлестку с лобовыми швами».

Соединение с усилением производится при особенных требованиях к прочности, также при большенный толщине сплава свариваемых изделий. На рисунке показано сварное соединение внахлест с доп сварными креплениями, которые получают методом прогревания нижней и проплавления верхней детали, также те, которые заблаговременно пропиливают в месте сварного соединения. Не считая вспомогательных креплений, в редчайших вариантах они могут также производиться без лобовых швов при маленькой толщине изделий, но в таком случае на необыкновенную крепкость не стоит рассчитывать.

Способы разделки швов угловых сварных соединений

Данное соединение частично похоже на тавровое из-за перпендикулярно размещенных сварных деталей. Подобно тавровому, угловое соединение обрабатывается только одной стороной кромки, 2-ая также участвует в сварном процессе, но разделке не подвергается, только ровненькой обрезке строго под 90 градусов и шлифовке от заусениц, зазубрин и т. д., других деффектов.

Соединение без разделки кромки, как показано на рис, делается со смещением детали из-под заподлицо 2-ой кромки. При всем этом сварочный шов соединяет оба торца с внешной стороны, но угловые сварные соединения могут также быть добавочно усилены и вторым швом, выполненным с внутренней стороны угла. При всем этом 2-ой шов сваривает внутренние плоскости деталей, при всем этом возрастает расход материала для сварки и время сварки, но выходит крепчайшее сварное соединение.

Соединения с разделкой кромки используются в случае большенный толщины деталей, как и при тавровых соединениях. Односторонняя либо двухсторонняя разделка кромки нужна в случае, если производится сварка угловых соединений деталей с шириной от 8 мм до 25 мм. При однобокой разделке выходит весьма глубочайший шов, в связи с сиим сварку создают в 2-3-4 слоя. Двухсторонняя V-образная сварка куда наиболее экономная и стремительная в производстве в почти всех вариантах.

Это была статья про подготовку и состыковку сварных соединений под ручную сварку – мельчайшая крупинка в зании действий сварочного производства. Отдельной темой будет то, как виды сварных соединений и швов, обрисованных ранее, произвести тем либо другим типом сварки.

Тавровые сварные соединения

Тавровое соединение – это соединение 2-ух деталей, расположенных под углом друг к другу, т.е. торец одной детали прилегает к боковой поверхности иной под углом 90 градусов. Ординарными словами – к горизонтально лежащей детали приваривается вертикальная, образуя буковку “Т”. Такие соединения могут быть без разделки кромок, с однобокой и двухсторонней разделкой. Тавровые соединения употребляются при дуговой сварке, свариваются весьма комфортно в горизонтальном и вертикальном положении, удобнее всего в наклонном (в лодочку).

Где применяется

Двухстороннее с разделкой кромок

Применение таврового соединения очень обширное: в автомобилестроении, в строй системах (фермы, опоры, колонны, стойки), железная мебель (лавки-скамейки, столы, этажерки), мосты и путепроводы, газопроводы, нефтепроводы, системы водоснабжения, теплоснабжения спостроек и сооружений.

Достоинства и недочеты

Тавровое соединение часто встречающееся, одно из самых крепких. Данное соединение дозволяет получать изделия и конструкции сложной формы. Размещение деталей буковкой «Т» обеспечивает доп твердость конструкции. Отменно выполненная работа гарантирует практичность и надежность.

Недочетом такового соединения могут являться недостатки:

Недостаток сварки – кратер

Такие недостатки зависят от свойства выполнения работы. Низкая квалификация рабочего конкретно станет предпосылкой изъянов, но не не много принципиально и оборудование, расходные материалы (сварочные аппараты, проволока, электроды, защитный газ). Сам процесс является небезопасным, вы должны соблюдать все правила техники сохранности без исключения.

Техника выполнения, индивидуальности

Для всех сварных соединений техника выполнения будет обычная, принципиально учитывать метод сварки. Тавровое соединение комфортное, просто сформировывать шов, надзирать размер катета и наружный вид шва.

Перед началом работы делается технологическая подготовка поверхности, по другому наличие загрязнений и ржавчины понизит производительность сварочного процесса и приведет к недостаткам. При сварке таврового шва электрод располагают в плоскости под углом 30-40 градусов относительно нижней пластинки, сделав сборку деталей и прихватив – так соединение не поведет.

Однобокое с разделкой шва в нижнем положении

Необходимо проконтролировать угол меж деталями и корректность расположения, если все верно выполнено, то можно приступать конкретно к сварке. Возбуждаем электронную дугу и наклонив электрод незначительно к для себя ведем его в одном положении, двигаться следует аккуратненько ванной вспять, совершая колебательные движения вдоль оси шва для расплавления кромок. Это необходимо для того, что бы избежать непровара угла и одной из сторон детали. Можно нанести метку над углом на верхней пластинке за границы которой электрод не должен будет выходить, так получится наиболее ровненький шов.

Техники сварки таврового соединения в разных положениях несколько различаются друг от друга.

Опосля выполнения сварки зачищается шлак и обрабатывается поверхность железной щеткой либо иными приспособлениями.

Советы

Если сваривать тавровым соединением узкую и толстую пластинку, то угол наклона электрода относительно толстой пластинки будет приблизительно 60 градусов. Чтоб больше сплава “стягивать” с толстой части на узкую.

Также лучше просушить свариваемые поверхности для наилучшего свойства сварного шва.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

Сварка труб

Делая упор на ГОСТ16037-80, который распространяется на сварные соединения трубопроводов из сталей и устанавливает главные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой, верно будет сказать, что в нем таврового соединение нет. Все швы, которые именуют тавровыми, относятся к угловым. Но, когда к торцу трубы приваривается заглушка из пластинки либо фланец, это будет являться тавровым соединением. По большенному счету, что бы не спорить по этому поводу, нужно осознавать, что тавровое соединение деталей труб либо хоть какого другого металлопроката производится угловым швом и техника сварки трубопроводов сводится к технике сварке угловых швов.

До этого всего необходимо тормознуть на подготовке труб перед сваркой таврового соединения. Трубы должны соответствовать всем требованиям и не иметь изъянов, загрязнения и ржавчины, опосля чего же можно делать сварку.

Следует выполнить прихватки, для труб поперечником до 300 мм хватит 4 умеренно расположенных прихваток . Для наиболее широких труб прихватки производятся с схожим интервалом по всему поперечнику. Торец одной трубы нужно выкроить определенным образом что бы он плотно прилегал к боковой поверхности иной трубы. Для труб с маленьким поперечником создать это не весьма трудно с помощью нескольких манипуляций болгаркой. Другое дело, когда предстоит работа с трубами огромных поперечников. В этом случае, обычно, при разметке используются разные шаблоны и развертки.

Видео

Полезные ролик о том, как можно резать трубы для приваривания их торцом к боковине.

[ads-pc-3][ads-mob-3]
Дальше производится сборка деталей на прихватки либо в сборочно-сварочном приспособлении. Сварка соединения труб может производиться как в поворотном положении (есть возможность вращения стыка вокруг собственной оси) так и в неповоротном (нет способности вращения стыка вокруг собственной оси). Сваривая трубы, сварной шов приходиться делать по криволинейной поверхности, что несколько усложняет процесс. Нужно стык поделить на участки и делать сварку за несколько приемов.

Сварной шов зависимо от толщины стены трубы производится за один либо несколько проходов. Следует направить внимание на состав труб и подобрать пригодные электроды. Сварной шов на трубах должен быть безупречный, в неотклонимом порядке проверяется наличие изъянов. Если недостатки имеются, то их исправляют.

Профильные трубы употребляются для огораживаний, каркасов, разных железных конструкций.

При тавровом соединении профильных труб так же производятся прихватки. Электрод ведется под углом колебательными движениями снизу ввысь. Опосля сварки зачищается шлак.

Видео

В вертикальном положении

При тавровом соединении в вертикальном положении сварочный ток устанавливается наиболее высочайшим для неплохого проплавления, сварку необходимо делать снизу ввысь с отрывом дуги.

Движение электрода делают петлями, уголками, дуговыми колебаниями и т.д., положение электрода обязано быть 45 градусов, время от времени сварку делают сверху вниз. Разжигая дугу, электрод держим перпендикулярно к свариваемой поверхности, таковая техника сварки не комфортна и необходимо кропотливо надзирать сварочную ванну. Для контроля ванны нужно понизить сварочный ток, что бы не перегревать сплав, электроду нужно задать правильное положение, что бы давление дуги поддерживало водянистый сплав, а не содействовало его стеканию в низ. Сварка делается на недлинной дуге что бы расстояние меж торцом электрода и деталью было наименьшим.

В нижнем положении

Выполняя сварку в нижнем положении результата сварщик может добиться наиболее высочайшего свойства, ток должен быть выше, если полярность ровная и ниже, если полярность оборотная.

Соединение вертикальное с разделкой кромки, шов в нижнем положении

Положение электрода ориентировано в корень сварного соединения, длина дуги меньше при сварке на оборотной полярности, вести электрод необходимо умеренно, не упуская сварочную ванну.

До этого всего, нужно верно настроить характеристики сварки, поперечник электрода, сила тока, что бы процесс сварки протекал размеренно. Электрод необходимо расположить так, что бы он в одной плоскости размещался по биссектрисе меж поверхностями деталей, а в иной плоскости наклонен в сторону его перемещения.

Сварочная дуга обязана пылать по стыку деталей. Перемещать электрод нужно с равномерной скоростью, так что бы кромки деталей успели плавиться, а сварной шов сформироваться с необходимым катетом. В случае необходимости получении шва с огромным катетом нужно добавочно делать колебательные движения торцом электрода. Так же сварной шов может производиться за несколько проходов, но при всем этом требуется кропотливая зачистка от шлака опосля всякого прохода.

Видео

В потолочном положении

Для потолочного положения техника таковая же, как и для нижнего положения лишь в зеркальной проекции. Основная сложность состоит в том, что расплавленный сплав стремится вытекать из сварочной ванны.

Сварку следует делать на недлинной длине дуги. Так же нужно держать в голове, что в потолочном положении огромное количество брызг раскаленного сплава и шлака будет лететь на сварщика, что просит серьезного соблюдения правил техники сохранности, правильной спецодежды и головного убора.

Правила сварки

При тавровом соединении необходимо избегать непроваров , следует верно перемещать электрод, предотвращая возникновение изъянов. В главном электрод размещается в плоскости ровно меж привариваемыми деталями. Направлять электрод необходимо снизу ввысь (подымать расплавленый метал и соединять его с электродным расплавлением) по обычной причине того, что расплавленный метал будет стекать на нижний.

Идеальнее всего наклонить поверхности под углом 45 градусов ( сварка в лодочку), тогда шов получится правильного сечения и работать под таковым углом будет проще.

До этого чем начать сварку, непременно делаются прихватки. За ранее измеряется система, углы соединений должны быть 90 градусов. Перед работой необходимо настроить ток, подобрать подходящий электрод, направить внимание на свариваемые поверхности, запастись подходящими познаниями и практикой. Непременно ознакомиться с техникой сохранности и приобрести подходящую рабочую форму.

Оборудование

Для упрощения и процесса сборки и увеличения производительности производства изделий с помощью сварки обширно используются разные сборочно-сварочные приспособления. По большей части сборка тавровых соединений деталей выполняться на особых столах – стапелях, оборудованных всепригодными зажимами, фиксирующими и установочными устройствами. Они обеспечивают точное и четкое размещение деталей в подходящем месте конструкции и под данным углом. Также используются разные шаблоны и кондукторы зависимо от трудности сварной конструкции.