Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные геометрические параметры сварных швов

Основные геометрические параметры сварных швов

Сты­ковой свар­ной шов с раз­делкой кро­мок ха­рак­те­ризу­ет­ся фор­мой раз­делки. В тех учас­тках, где сты­ку­емые кром­ки име­ют раз­ную тол­щи­ну, тол­щи­ной свар­но­го шва бу­дет меньшая из тол­щин. Нап­лавлен­ный ме­талл, выс­ту­па­ющий над по­вер­хностью сва­рива­емых де­талей, на­зыва­ет­ся вы­пук­лостью шва.

Вы­пук­лость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы свар­но­го шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью свар­но­го шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вы­пук­лости (рис. 2.30). Из­бы­точ­ная вы­пук­лость яв­ля­ет­ся фак­то­ром, уменьша­ющим экс­плу­ата­ци­он­ную проч­ность свар­но­го шва.

Рис. 2.30.Конструктивные элементы стыкового сварного шва:
е, е1 — ширина шва; g, g1 — выпуклость шва; g2, g3 — вогнутость шва

Вог­ну­тость уг­ло­вого и сты­ково­го свар­но­го шва или кор­ня шва сты­ково­го со­еди­нения при­ведет к уменьше­нию вы­соты шва и по­луче­нию шва с уменьшен­ным се­чени­ем. Вог­ну­тость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вог­ну­тос­ти (рис. 2.31).

Рис. 2.31.Конструктивные элементы вогнутого (а) и выпуклого (б) угловых швов:
1 — основание шва; 2 — теоретическая высота углового шва; 3 — вогнутость; 4 — высота встроенного прямоугольного треугольника; 5 — толщина углового шва; 6 — выпуклость; 7 — наибольший встроенный во внешнюю часть шва прямоугольный треугольник

Ши­рина сты­ково­го свар­но­го шва не дол­жна пре­вышать до­пус­ти­мые пре­делы, ука­зан­ные в со­от­ветс­тву­ющих ГОС­Тах. Ши­рина шва ори­ен­ти­ровоч­но на 6 мм ши­ре раз­делки с ли­цевой сто­роны со­еди­нения.

Раз­ме­ры уг­ло­вых швов обыч­но за­да­ют­ся че­рез ка­тет уг­ло­вого шва.

Ка­тет уг­ло­вого шва — крат­чайшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти од­ной из сва­рива­емых час­тей до гра­ницы уг­ло­вого шва на по­вер­хнос­ти вто­рой сва­рива­емой час­ти (см. рис. 2.31).

При свар­ке с глу­боким проп­лавле­ни­ем раз­мер уг­ло­вых швов оп­ре­деля­ют че­рез рас­четную вы­соту уг­ло­вого шва.

Рас­четная вы­сота уг­ло­вого шва — это дли­на пер­пенди­куля­ра, опу­щен­но­го из точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния в мес­те соп­ря­жения сва­рива­емых час­тей на ги­поте­нузу на­ибольше­го впи­сан­но­го во внеш­нюю часть уг­ло­вого шва пря­мо­угольно­го тре­угольни­ка (см. рис. 2.31).

В не­кото­рых слу­ча­ях за ос­но­ву па­рамет­ров уг­ло­вого шва при­нима­ют тол­щи­ну уг­ло­вого шва.

Тол­щи­на уг­ло­вого шва — это на­ибольшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти уг­ло­вого шва до точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния ос­новно­го ме­тал­ла (рис. 2.32).

Рис. 2.32.Конструктивные элементы углового (а) и стыкового (б) сварных швов:
1 и 5 — граница наружной поверхности шва; 2 — фактическая толщина шва; 3 — лицевая поверхность; 4 — теоретическая толщина шва; 6 — исходная поверхность; 7 — провар (проплавление); 8 — корень; 9 — усиление; 10 — провар корня шва

В сты­ковых со­еди­нени­ях ос­новны­ми кри­тери­ями яв­ля­ют­ся вы­сота шва и про­вар.

Про­вар — это сплош­ная ме­тал­ли­чес­кая связь меж­ду сва­рива­емы­ми по­вер­хнос­тя­ми ос­новно­го ме­тал­ла, сло­ями и ва­лика­ми свар­но­го шва.

Ко­рень шва — это часть свар­но­го шва, на­ибо­лее уда­лен­ная от его ли­цевой по­вер­хнос­ти.

При большой тол­щи­не сва­рива­емо­го ме­тал­ла для улуч­ше­ния про­вара при­меня­ют скос кро­мок.

Скос кром­ки — это пря­моли­нейный нак­лонный срез кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (рис. 2.33).

Рис. 2.33.Конструктивные элементы стыкового шва:
1 — основание шва; 2 и 3 — зоны сплавления соответственно 1-го и 2-го слоя; 4 — зона термического влияния при сварке 2-го слоя; 5 — притупление кромки; 6 — угол скоса кромки; 7 — скос кромки; 8 — зазор сварного шва; 9 — 2-й слой; 10 — ширина разделки; 11 — наружная поверхность шва; 12 — выпуклость стыкового шва; 13 — начало зоны сплавления; 14 — зона термического влияния при сварке 1-го слоя; 15 — 1-й слой; 16 — провар основания шва; 17 — выпуклость основного шва

Нак­лон сре­за кром­ки оп­ре­деля­ет­ся уг­лом ско­са кром­ки.

Угол ско­са кром­ки — это ос­трый угол меж­ду плос­костью ско­са кром­ки и плос­костью тор­ца.

Для уменьше­ния ве­ро­ят­ности про­жога кор­ня шва при­меня­ют раз­делку с при­туп­ле­ни­ем кром­ки.

При­туп­ле­ние кром­ки — это нес­ко­шен­ная часть тор­ца кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (см. рис. 2.33).

Для улуч­ше­ния про­вара кор­ня шва сбор­ку сва­рива­емых де­талей про­из­во­дят с за­зором.

За­зор — это крат­чайшее рас­сто­яние меж­ду кром­ка­ми соб­ранных для свар­ки де­талей.

2.4Условные изображения и обозначения швов сварных соединений

До­кумент ЕСКД ГОСТ 2.312—72 ус­та­нав­ли­ва­ет ус­ловные изоб­ра­жения и обоз­на­чения швов свар­ных со­еди­нений в конс­трук­тор­ских до­кумен­тах из­де­лий всех от­раслей про­мыш­леннос­ти, а так­же в стро­ительной до­кумен­та­ции, в ко­торой не ис­пользо­ваны изоб­ра­жения и обоз­на­чения, при­меня­емые в строи­тельстве.

По ГОСТ 2.312—72 швы свар­ных со­еди­нений, не­зави­симо от спо­соба свар­ки, ус­ловно изоб­ра­жа­ют:

§ ви­димый — сплош­ной ос­новной ли­ни­ей;

§ не­види­мый — штри­ховой ли­ни­ей;

§ ви­димую оди­ноч­ную свар­ную точ­ку не­зави­симо от спо­соба свар­ки — зна­ком «+», ко­торый вы­пол­ня­ют сплош­ны­ми ли­ни­ями;

§ не­види­мые оди­ноч­ные точ­ки не изоб­ра­жа­ют.

От изоб­ра­жения шва или оди­ноч­ной точ­ки про­водит­ся ли­ния-вы­нос­ка, за­кан­чи­ва­юща­яся од­носто­рон­ней стрел­кой. Ли­ния-вы­нос­ка обыч­но про­водит­ся от ви­димо­го шва, при не­об­хо­димос­ти — от не­види­мой сто­роны шва.

На изоб­ра­жени­ях се­чения мно­гоп­ро­ход­но­го шва кон­ту­ры от­дельных про­ходов обоз­на­ча­ют­ся про­пис­ны­ми бук­ва­ми рус­ско­го ал­фа­вита. Шов, раз­ме­ры конс­трук­тивных эле­мен­тов ко­торо­го стан­дарта­ми не ус­та­нов­ле­ны (нес­тандар­тный шов), изоб­ра­жа­ет­ся с ука­зани­ем раз­ме­ров конс­трук­тивных эле­мен­тов, не­об­хо­димых для вы­пол­не­ния шва по дан­но­му чер­те­жу. Гра­ницы шва на чер­те­жах изоб­ра­жа­ют сплош­ны­ми ос­новны­ми ли­ни­ями, а конс­трук­тивные эле­мен­ты кро­мок в гра­ницах шва — сплош­ны­ми тон­ки­ми ли­ни­ями.

Ус­ловное обоз­на­чение шва на­носят:

§ на пол­ке ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва с ли­цевой сто­роны;

§ под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва с обо­рот­ной сто­роны.

Обоз­на­чения ше­рохо­ватос­ти ме­хани­чес­ки об­ра­ботан­ной по­вер­хнос­ти шва на­носят­ся на пол­ке или под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки пос­ле ус­ловно­го обоз­на­чения шва, или ука­зыва­ют­ся в таб­ли­це швов, или при­водят­ся в тех­ни­чес­ких тре­бова­ни­ях чер­те­жа, нап­ри­мер: «Па­раметр ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­ти свар­ных швов…». Ес­ли для шва свар­но­го со­еди­нения ус­та­нов­лен кон­трольный ком­плекс или ка­тего­рия кон­тро­ля шва, то их обоз­на­чение обыч­но по­меща­ет­ся под ли­ни­ей-вы­нос­кой.

Читайте так же:
Приспособление для торцевой пилы

При на­личии на чер­те­же оди­нако­вых швов обоз­на­чение мо­жет на­носиться у од­но­го из изоб­ра­жений, от изоб­ра­жений ос­тальных оди­нако­вых швов про­водят­ся ли­нии-вы­нос­ки с пол­ка­ми.

Всем оди­нако­вым швам прис­ва­ива­ют оди­нако­вый но­мер, ко­торый на­носят:

§ на ли­нии-вы­нос­ке, име­ющей пол­ку с на­несен­ным обоз­на­чени­ем шва;

§ на пол­ке ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва, не име­юще­го обоз­на­чения, с ли­цевой сто­роны;

§ под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва, не име­юще­го обоз­на­чения, с обо­рот­ной сто­роны.

Чис­ло оди­нако­вых швов мо­жет быть ука­зано на ли­нии-вы­нос­ке, име­ющей пол­ку с на­несен­ным обоз­на­чени­ем шва.

Швы счи­та­ют оди­нако­выми, ес­ли:

§ оди­нако­вы их ти­пы и раз­ме­ры конс­трук­тивных эле­мен­тов в по­переч­ном се­чении;

§ к раз­личным ха­рак­те­рис­ти­кам раз­ных швов предъяв­ля­ют­ся од­ни и те же тре­бова­ния.

Ес­ли все швы на чер­те­же оди­нако­вы и изоб­ра­жены с од­ной сто­роны (ли­цевой или об­ратной), то ну­мера­ция оди­нако­вых швов мо­жет от­сутс­тво­вать.

Швы, не име­ющие обоз­на­чения, от­ме­ча­ют ли­ни­ями-вы­нос­ка­ми без по­лок.

Струк­ту­ра ус­ловно­го обоз­на­чения стан­дар­тно­го шва или стан­дар­тной оди­ноч­ной свар­ной точ­ки по­каза­на на рис. 2.34, нес­тандар­тно­го шва или нес­тандар­тной оди­ноч­ной свар­ной точ­ки — на рис. 2.35.

Рис. 2.34.Структура условного обозначения стандартного шва или стандартной одиночной сварной точки

Рис. 2.35.Структура условного обозначения нестандартного шва
или нестандартной одиночной сварной точки

1. Ка­кое свар­ное со­еди­нение на­зыва­ет­ся сты­ковым?

2. Чем от­ли­ча­ет­ся сты­ковое со­еди­нение от нах­лесточ­но­го?

3. Ка­кое свар­ное со­еди­нение на­зыва­ет­ся тав­ро­вым?

4. Чем от­ли­ча­ет­ся уг­ло­вое со­еди­нение от тор­це­вого?

5. Что та­кое свар­ной шов?

6. Ка­кие раз­но­вид­ности свар­ных швов су­щес­тву­ют?

7. К ка­ким со­еди­нени­ям при­меним уг­ло­вой шов?

8. Как под­разде­ля­ют­ся свар­ные швы по по­ложе­нию в прос­транс­тве?

9. Как под­разде­ля­ют­ся свар­ные швы по от­но­шению к нап­равле­нию действу­ющих уси­лий?

10. Как клас­си­фици­ру­ют­ся свар­ные швы по фор­ме на­руж­ной по­вер­хнос­ти?

11. Ка­кими бук­ва­ми обоз­на­ча­ют­ся ос­новные ви­ды свар­ных со­еди­нений?

12. Ка­кие конс­трук­тивные эле­мен­ты ха­рак­те­ризу­ют фор­му раз­делки кро­мок?

Расчет сварного шва на прочность

В сварных соединениях некоторые швы являются рабочими, а некоторые — связующими (рис. 60). Рабочими называются швы, воспринимающие нагрузку от внешних усилий. При разрушении рабочего шва может разрушиться и сварное соединение. Связующими называются швы, служащие для соединения нескольких элементов конструкции (например, полос), несущих основную нагрузку. Наплавленный металл связующих швов деформируется вместе с основным металлом элементов, связанных данным швом. Если связующий шов разрушится, то соединение может работать, так как нагрузка воспринимается элементами основного металла. На прочность рассчитываются только рабочие швы.

Прочность сварного соединения должна быть не ниже прочности основного металла.

Прочность сварного соединения характеризуется величиной фактических напряжений, возникающих в нем от действующих усилий. Чтобы соединение было прочным, фактические напряжения должны быть ниже тех, при которых металл шва разрушается. Принимаемые при расчете напряжения называются расчетными и обозначаются ст.

Расчетное напряжение, т. е. напряжение от расчетных усилий, не должно превышать расчетного сопротивления металла R. т. е. σ ≤ R

Величина расчетных сопротивлений (напряжений) регламентируется нормами, установленными для тех или иных конструкций, в зависимости от их назначения, применяемого металла, условий работы, методов контроля и пр.

Расчетное напряжение всегда ниже предела текучести данного металла. Отношение предела текучести σт к расчетному напряжению σ называется запасом прочности.

где nз — запас прочности.

Для стальных изделий запас прочности по пределу текучести обычно равен nз=1,2-1,6. Для металлов, не обладающих ясно выраженным пределом текучести, запас прочности определяют по отношению к временному сопротивлению разрыву oв. В этом случае запас прочности составляет обычно nз = 3 — 4.

Расчетные сопротивления металла стыковых швов Rс св , принимаемые при расчетах сварных швов стальных строительных конструкций, регламентируются «Строительными нормами и правилами». По этим нормам для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки стыковых швов на стали Ст3 и Ст4 величина Rс св при растяжении равна:

— для обычных методов контроля швов (наружным осмотром и обмером) Rс св = 1800 кгс/см 2 ;

— для повышенных способов контроля (рентгено- и гаммаграфия, ультразвуковая и магнитографическая дефектоскопия и др.) Rс св = 2100 кгс/см 2 ,

— при срезе Rс св = 1300 кгс/см 2 .

При сварке указанными способами угловых швов Ст3 и Ст4 для всех видов контроля принимают Rс св =1500 кгс/см 2 (при сжатии, растяжении и срезе).

Стыковые швы на прочность рассчитывают по формуле N = Rс св *S*l

где N — предельно допускаемое действующее расчетное усилие, кгс;

Rс св — расчетное сопротивление растяжению для металла шва, кгс/см 2 ;

S — толщина металла в расчетном сечении, см; l — длина шва, см.

Например, если Rс св = 1800 кгс/см 2 ; S = 1 см, l = 20 см, то такой шов может безопасно работать при наибольшем усилии, равном N = 1800*1*20 = 36000 кгс.

Прочность лобовых угловых швов рассчитывают по формуле N = 0,7*K*Rу св

где К — высота катета шва, см;

Rу св — расчетное сопротивление срезыванию в угловом шве, кгс/см 2 ;

I — длина шва, см.

Прочность фланковых угловых швов рассчитывается по формуле N = 2*0,7*К*Rу св

Пример: Требуется расчитать угловой фланковый шов. Действующее усилие N=6000кгс; катет шва К=0,8 см; принимая во внимание расчетное сопротивление на срезывание Rу св =1500 кгс/см 2 , определяем по формуле необходимую длину шва:

На рисунке справа показаны обозначения при расчете швов на прочность.

Также следует отметить: по длине фланкового шва напряжения распределяются неравномерно и максимальное значение их приходится на конец шва состороны приложения усилия. Поэтому при расчете на прочность фланкового шва за расчетную принимают длину шва, равную не более 50 катетам.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Диаметр электрода от толщины металла (листа или детали), сила тока сварки от диаметра электрода. Режимы — выбор режима ручной дуговой сварки. Траектории движения электрода. Схема, скорость сварки, влияние наклона электрода, силы сварочного тока.

Диаметр электрода от толщины металла (листа или детали), сила тока сварки от диаметра электрода. Режимы — выбор режима ручной дуговой сварки. Траектории движения электрода. Схема, скорость сварки, влияние наклона электрода, силы сварочного тока , кромок, положение сварочной ванны.

  • Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.
  • Основные параметры режима дуговой сварки: диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов.
  • Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки.
  • Выбор диаметра электрода
  • Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку. Для того чтобы правильно выбрать диаметр электрода, можно воспользоваться таблицей 1:
Читайте так же:
Снегокат из бензопилы дружба моделист конструктор чертежи

Таблица 1. Примерное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемых деталей

  • Однако такое соотношение является примерным, так как на этот фактор накладывает отпечаток размещение шва в пространстве и количество сварочных проходов. К примеру, при потолочном положении шва не рекомендуют применять электроды с диаметром более 4 м. Не пользуются электродами больших диаметров и при многопроходной сварке, так как это может привести к непровару корня шва.
  • Сила тока выбирается в зависимости от диаметра шва длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки и т.д. Чем больше сила тока, тем интенсивнее расплавляется его рабочая часть и тем выше производительность сварки. Но это правило может приниматься с некоторыми оговорками. При чрезмерном токе для выбранного диаметра электрода происходит перегрев рабочей части, что чревато ухудшением качества шва, разбрызгиванием капель жидкого металла и даже может привести к сквозным прогораниям деталей. При недостаточной силе тока дуга будет неустойчива, часто будет обрываться, что может привести к непроварам, не говоря уже о качестве шва. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения сварочного шва.
  • Опытные сварщики силу тока определяют экспериментальным путем, ориентируясь на устойчивость горения дуги. Для тех, кто еще не имеет достаточного опыта, разработаны следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 -6 мм):
    • Iсв = (20 + 6dэ )dэ
    • где Iсв — сила тока в А, dэ — диаметр электрода в мм
    • Icв = 30dэ
    • Для сварки потолочных швов сила тока должна быть на 10 — 20% меньше, чем при нижнем положении шва.
    • Кроме того, на силу тока оказывает влияние полярность и вид тока. К примеру, при сварке постоянным током с обратной полярностью катод и анод меняются местами и глубина провара увеличивается до 40%. Глубина провара при сварке переменным током на 15 — 20% меньше, чем при сварке постоянным током. Эти обстоятельства следует учитывать при выборе режимов сварки.

    Выбор режима дуговой сварки

    • При выборе режимов сварки следует учитывать и наличие скоса свариваемых кромок. Все эти обстоятельства учтены и сведены в таблицах 2 и 3. Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

    Таблица 2. Режим сварки стыковых соединений без скоса кромок

    Характер шваДиаметр электрода, ммТок, АТолшина металла, ммЗазор, мм
    Односторонний318031,0
    Двухсторонний422051,5
    Двухсторонний52607-81,5-2,0
    Двухстороннийб330102,0

    Примечание: максимальное значение тока должно уточняться по паспорту электродов.

    Таблица 3. Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

    Диаметр электрода, ммТок, АТолщина металла, ммЗазор, ммЧисло слоев креме подваренного и декоративного
    ПервогоПоследующего
    45180-26010 .1,52
    45180-260122,03
    45180-260142,54
    45180-260163,05
    56220-320183,56

    Примечание: значение величины тока уточняется по паспортным данным электрода.

    Особенно ярко выражено магнитное дутье при сварке на источнике постоянного тока. Магнитное дутье ухудшает стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для уменьшения влияния магнитного дутья применяют меры защиты, к которым относят: сварку на короткой дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, подвод сварочного тока к точке, максимально близкой к дуге и т.д. Если полностью избавиться от действия магнитного дутья не удается, то меняют источник питания на переменный, при котором влияние магнитного дутья заметно снижается. Малоуглеродистые и низколегированные стали обычно варят на переменном токе.

    Катет сварочного шва: как и чем померить

    Геометрические параметры сварного шва наряду с правильно подобранными режимом и оказывают существенное влияние на прочность, а также на долговечность. В случае соединения двух деталей встык основной геометрической характеристикой служит ширина шовного валика. В случае угловой сварки его место занимает катет.

    Катет сварного шва

    Что такое катет сварочного шва

    Поперечное сечение углового шовного валика представляет собой равнобедренный прямоугольный треугольник. Гипотенуза идет вдоль поверхности шовного материала, а катеты — от краев сварочного соединения к вершине угла.

    Зависимость прочности от величины катета не является линейной. При слишком маленьком значении прочность будет недостаточной из-за малой площади сечения, при слишком большой длине чрезмерный объем наплавки может вызывать деформации металла заготовки. Кроме того, завышенная величина приводит к повышенному расходу сварочных материалов и электроэнергии. Кроме того, растет удельная стоимость сварочных работ.

    В ходе конструкторско-технологической подготовки производства выбирают оптимальное значение этого параметра. Если соединяются детали различной толщины, катет шва выбирают по более тонкой детали.

    Размеры сварочного шва

    Размеры сварочного шва

    После проведения сварочных работ необходимо проверить, насколько размеры реального соединения соответствуют проектным. Для этого применяют специальные наборы шаблонов — катетометры.

    Геометрия сварочного шва

    Геометрия стыкового соединения полностью описывается следующим набором параметров:

    • ширина;
    • толщина;
    • зазор между заготовками;
    • заглубление зоны проварки;
    • возвышение области наплавки над плоскостью заготовок.

    При сварке под углом применяется модифицированный набор параметров:

    • катет сварного шва;
    • толщина зоны наплавки, равная сумме расчетной высоты и возвышения;
    • возвышение зоны наплавки;
    • расчетная высота.

    Геометрические параметры сварочного шва

    Геометрические параметры сварочного шва

    Расчетная высота — длина отрезка, восставленного перпендикулярно к гипотенузе валика из точки максимальной проплавки.

    Свойства

    Получив представление о геометрических параметрах, можно разбираться со свойствами сварного соединения. Основные свойства — это:

    • однородность наплавки сварного валика ;
    • равномерность наплавки;
    • глубина проварки.

    Под равномерностью понимают постоянство геометрических параметров вдоль шовной линии, прежде всего:

    • высоты шовного материала;
    • его ширины.

    Если в каком-либо месте ширина окажется меньше проектной, то там в ходе эксплуатации изделия под внешней нагрузкой будут концентрироваться механические напряжения. В этой точке наиболее вероятно разрушение конструкции.

    Однородность – это отсутствие дефектов сварки, таких, как пористость или неоднородность шовного материала.

    Однородный сварной шов

    Однородный сварной шов

    Соблюдение глубины проварки проектной, ее постоянство обеспечивает заданную площадь сплавления заготовок, что гарантирует способность конструкции выдерживать большие нагрузки.

    Выбор катета сварного шва

    Определение длины катета шва при сварке выполняется под каждое конкретное изделие. Необходимо учитывать:

    • толщину свариваемых заготовок;
    • их материал;
    • одностороннее соединение или двухстороннее(со скольких сторон будет проварен угол);
    • характеристики электродов или проволоки.

    Длина должна быть достаточной для обеспечения заданной прочности сварки. Завышать длину также недопустимо.

    Завышение приводит к повышенному расходованию материалов, завышению трудоемкости, а также перетяжеляет конструкцию. Для облегчения выбора длины на основе практического опыта, а также научных исследований разработаны типовые шаблоны для каждого вида сварного соединения.

    Как измерить

    Для проверки качества выполненных работ необходимо промерить его основные параметры. Измерения проводят при помощи наборов специально калиброванных пластин — катетометров. Их поочередно прикладывают перпендикулярно линии шовного материала, пока не добьются полного прилегания.

    Катетометр

    Если катетометра нет под рукой, то измерения можно произвести с помощью штангенциркуля и угольника. Угольник прикладывают к одной из деталей так, чтобы его вершина упиралась в вершину сварочного валика. Щуп штангенциркуля опускают из-за угольника к другой вершине валика. Вылет щупа будет равен искомой длине.

    Точность таких измерений будет несколько ниже, а времени на проверку сварного соединения, особенно длинного, уйдет значительно больше.

    Зачем нужен расчет

    Казалось бы, зачем вообще возиться с расчетом и измерением катета сварочного шва? Наплавить побольше металла — сварка будет стоять века. Такой подход имеет право на существование разве что при сварке каркаса забора вокруг дачного участка. При слишком большой высоте наплавки может получиться обратный эффект:

    • При превышении толщины наплавки неоправданно расширяется зона нагрева и объем расплавленного металла. Возможно искривление деталей.
    • Повышенный расход сварных материалов и превышение плановой трудоемкости сделают сварные работы экономически неэффективными, особенно при выпуске крупных серий изделий.
    • При сварке деталей разной толщины длину выбирают по тонкой детали во избежание ее деформации.

    Занижение длины, слишком узкий валик не обеспечит достаточной надежности сварки. Поэтому расчет крайне важен для создания долговечных и экономичных соединений.

    Как сделать расчет

    На практике используются приближенные правила расчета. По ним за значение параметра берут толщину более тонкой заготовки.

    Точный расчет выполняется по формуле:

    • где Т — катет углового шва;
    • S- ширина валика между деталями;
    • α — величина угла между плоскостью детали и гипотенузой сечения валика.

    В большинстве случаев угол принимают равным 45°, его косинус равен 0,7.

    и формула упрощается:

    После проведения работ обязательно следует проверить размеры реального шовного материала на соответствие расчетным. Определение катета сварного шва проводят катетометром или штангенциркулем.

    Как варить швы

    Знание того, как варить швы, повысит собственные навыки в данной области или поможет при выполнении бытовых задач. Важно помнить, что ни одно теоретическое знание не гарантирует идеального результата на практике, поэтому необходимо постоянно заниматься сваркой, чтобы швы получались лучше и лучше.

    Существуют различные виды сварочных швов. И некоторые легко сделать, даже имея минимальный опыт, а для выполнения более сложных необходимо обладать определенной техникой. В нашей статье мы расскажем, как варить швы разной сложности, и разберем наиболее частые ошибки.

    Правила выполнения сварочных работ электросваркой

    Мало просто узнать, как варить швы, важно всегда выполнять следующие действия во время сварочных работ:

    Отслеживать длину электрической дуги.

    Речь идет о расстоянии между обрабатываемым материалом и зажженным электродом, на конце которого находится устойчивый электрический разряд. Чтобы качественно соединить заготовки, важно удерживать дугу оптимальной длины. Принято выделять такие дуговые промежутки:

    • короткий, размером 1-1,5 мм;
    • нормальной длины или 2-3 мм;
    • длинный, то есть 3,5–6 мм.

    Понять, что для формирования шва использована короткая дуга, можно по наличию подреза или небольшого углубления по краям. Причиной дефекта является недостаточный прогрев рабочей области в ширину, что приводит к низкому качеству соединения.

    Длинная дуга неизбежно затухает время от времени, поэтому ее использование чревато плохим прогревом металла в глубину. В итоге сварное соединение также имеет низкое качество.

    Рекомендуется выбирать нормальную дугу, так как важно варить прочные швы. Ее длину определяют на основании следующей формулы:

    • Ld – длина дуги;
    • Dэ – диаметр электрода.

    Управлять углом наклона электрода.

    Сварщик сам подбирает необходимый угол, исходя из актуальных условий производства. В данном случае угол бывает прямым, вперед или назад относительно поверхности металла.

    Углом вперед нередко пользуются при выполнении потолочных работ, также применение данного метода является ответом на вопрос о том, как варить вертикальный шов. Эта техника позволяет осуществлять сварку стыков труб, если отсутствует возможность провернуть сами элементы конструкции.

    Электрод располагают под прямым углом, чтобы производить работы в труднодоступных местах.

    Метод «углом назад» считается незаменимым для формирования угловых стыков.

    Передний угол часто используется при обработке изделий из тонких металлов, ведь он обеспечивает широкий прочный шов с небольшой глубиной проваривания. Для толстостенных заготовок более грамотным будет выбор способа «углом назад», поскольку так достигается глубокий прогрев металла.

    Выбирать скорость движения электрода и менять силу тока.

    Качество сварного соединения во многом зависит от данных характеристик, о чем важно помнить, изучая, как правильно варить шов. За счет использования большого тока удается добиться более глубокого прогрева металла. Таким образом мастер получает возможность быстрее перемещать электрод, не меняя качество работ. Прочный сварной шов формируется, когда специалисту удается подобрать оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи электрода.

    Соотношение силы тока, толщины электрода и металла выглядит таким образом

    Сила тока, АДиаметр электрода, ммТолщина металла, мм
    35–501,61-2
    45–8022-3
    65–1002,53-4
    85–15034-5
    125–20045-6

    Скорость перемещения электрической дуги зависит от ее мощности. Нужно понимать, что при слишком быстрой подаче расходника и относительно низкой мощности дуги не удается прогреть металл на необходимую глубину. В итоге образуется поверхностный шов, который только слегка прихватывает края элементов конструкции. И обратная ситуация: медленное перемещение и достаточно мощный разряд приводят к перегреву и изменению формы заготовки вдоль линии шва. Тонкостенные изделия нередко прогорают с образованием сквозных дыр – это важно помнить, говоря о том, как варить сварочный шов.

    Способы сварки вертикальных и горизонтальных швов

    Вертикальные швы.

    С вертикальных деталей горячий жидкий металл стекает вниз. Избежать этого позволяет применение короткой дуги, то есть между концом электрода и сварной ванной оставляют меньшее расстояние. Когда электроды не залипают, мастера даже опирают их на свариваемую заготовку.

    Подготовка к обработке, то есть разделка кромок, производится в соответствии с типом соединения и толщиной материала. Далее элементы фиксируют в необходимом положении, соединяют «прихватками» с шагом в несколько сантиметров – за счет использования таких небольших швов детали остаются неподвижными относительно друг друга в процессе сварки.

    Вертикальный шов можно варить как снизу вверх, так и сверху вниз, но первый подход считается более удобным. Дело в том, что дуга подталкивает сварную ванну вверх, не давая ей возможности опуститься. В результате легче получить шов высокого качества.

    При соединении в вертикальном положении допустим отрыв дуги, что наиболее удобно для неопытных специалистов, поскольку за этот промежуток времени происходит остывание металла. В таком случае допускается опирать электрод на полочку сварного кратера, что тоже делает работу более простой. Используется схема движений, близкая к сварке без отрыва: электрод перемещается из стороны в сторону, петельками или коротким валиком вверх-вниз.

    VT-metall предлагает услуги:

    Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

    В некоторых случаях вертикальный шов формируют сверху вниз. Если вы решили выбрать подобный подход, важно при розжиге дуги держать электрод под углом 90° к заготовкам. Далее в таком положении нужно прогреть металл, после чего электрод опускают, чтобы начать сам процесс сварки. Подобная работа отличается меньшим удобством, чем описанный выше метод. Кроме того, здесь необходимо пристально следить за сварной ванной, однако и в этом случае можно получить достойный результат.

    Горизонтальные швы.

    Как варить горизонтальный шов? Его, по аналогии с вертикальным, можно формировать в двух направлениях: справа налево или слева направо. Но здесь все зависит только от привычки и удобства мастера. Поскольку работы ведутся на вертикальной поверхности, сварная ванна всегда будет пытаться стечь вниз. Чтобы не допустить этого, необходимо обеспечить значительный угол наклона электрода – он зависит от скорости движения и параметров тока.

    Если металл стекает, важно увеличить скорость движения, обеспечивая меньший прогрев материала заготовок. Либо можно делать отрывы дуги, чтобы позволять металлу немного остыть. Еще один способ предполагает снижение силы тока. Однако не стоит сразу прибегать ко всем перечисленным мерам, лучше использовать их поэтапно.

    Правила создания угловых и стыковых швов

    Как варить угловые швы.

    Расплавленному металлу свойственно стекать вниз, поэтому лучше всего при сварке подобных швов из нижнего положения использовать способ, который называется «в лодочку». Иными словами, деталь устанавливается так, чтобы избежать течи шлака прямо перед дугой.

    Формирование углового шва при горизонтальном расположении нижней плоскости чревато некачественным проваром вершин угла. Это объясняется тем, что работать начали с вертикально расположенного листа, из-за чего горячий металл начал стекать на второй, еще холодный лист.

    Рекомендуем статьи

    Чтобы избежать подобной проблемы, нужно варить с нижней плоскости и зажигать дугу в строго определенной точке. Электроду придают наклон 45° относительно обрабатываемой заготовки. В процессе работы расходник немного наклоняют в разные стороны.

    Как только при варке угловых швов отказываются от метода «в лодочку», приходится использовать однослойный шов с катетом до 8 мм. В противном случае необходимо сделать несколько слоев.

    Чтобы произвести сварку нескольких слоев углового шва, формируют узкий валик при помощи электрода диаметром 3-4 мм – в таком случае удается полностью проварить корень.

    Количество проходов зависит от площади поперечного сечения шва. Обычно данная величина составляет 30–40 мм2.

    Как варить стыковые швы электросваркой.

    Если на кромках отсутствуют скосы, у накладываемого валика требуется обеспечить небольшое расширение с каждой стороны стыка. Избежать непровара можно, равномерно распределяя горячий металл.

    Без скоса кромок изделие толщиной 6 мм можно проварить лишь за счет грамотного подбора силы тока и электродов. Стоит отметить, что величину тока настраивают исключительно опытным путем – для этого нужно сварить несколько пробных планок.

    На деталях с V-образными скосами можно варить как однослойные швы, так и многослойные. Здесь выбор подхода, в первую очередь, зависит от толщины металла. Если формируется один слой, дуга разжигается в пункте «А» – на границе скоса. Далее электрод опускают, чтобы целиком проварить корень шва, после чего дугу переносят на следующую кромку.

    Движение электрода по скосам намеренно замедляют, поскольку только таким образом достигается полноценный провар. На корне шва двигаются быстрее, чтобы избежать прожога металла.

    На обратной стороне соединения специалисты делают еще один подварочный шов. Либо там монтируют стальную подкладку толщиной 2-3 мм. С этой целью на 20–30 % повышают сварочный ток относительно стандартного показателя. Немаловажно, что сквозное проплавление в данном случае невозможно.

    При формировании валика шва стальная подкладка тоже приваривается. Ее оставляют при условии, что она не вносит критичные изменения в изготавливаемую конструкцию. Если речь идет о сварке очень важных изделий, проваривают противоположную сторону корня шва.

    Чтобы сформировать стыковой многослойный шов, начинают с проварки его корня. Здесь выбирают электроды с сечением 4-5 мм. На следующем этапе производят наплавку новых слоев расширенными валиками при помощи электродов больших размеров.

    Нюансы сварки потолочного шва

    Нередко начинающие мастера задаются вопросом о том, как варить потолочные швы, если горячий металл становится жидким и стекает? В этом случае используют короткую дугу и электрод с тугоплавким покрытием. В процессе формирования шва на торце электрода образуется чехольчик – именно он не дает скатываться каплям металла. Конец электрода равномерно удаляют и приближают к заготовке, давая соединению немного остыть и затвердеть. При этом может использоваться исключительно расходник небольшого сечения. Силу току устанавливают на 10–12 % ниже, чем при сварке заготовок такой же толщины, но расположенных внизу.

    При формировании потолочных швов всплывают пузырьки газа, которые попадают в корень шва, что негативно сказывается на прочности всего соединения.

    Нужно понимать, что потолочной сваркой пользуются в редких ситуациях, если не удается наложить шов из нижнего положения.

    Вероятные ошибки при сварке швов

    Благодаря рекомендациям специалистов становится понятно, как варить швы, чтобы не допускать ошибок и всегда получать результат высокого качества.

    Во время сварки наиболее распространены такие промахи:

    • Передвигают электрод на слишком высокой скорости, из-за чего соединение оказывается недостаточно ровным.
    • Электрод движется слишком медленно вдоль линии шва, в результате появляются прожоги. Их профессионалы относят к серьезным дефектам, которые не допускаются в ответственных конструкциях.
    • Неправильно выдержан угол наклона электрода. В норме, этот показатель находится на уровне 30–60°, его несоблюдение сказывается на форме шва.
    • Соединяются заготовки из металлов отличающихся марок, которые имеют совершенно разные свойства, например, температуру плавления. В результате один металл успевает расплавиться, а второй остается лишь немного нагретым – такое положение препятствует соединению элементов. Вместо шва образуются трещины, с которыми необходимо справиться.
    • Используются влажные электроды. Чтобы не допустить подобного, прежде чем приступать к работе, расходники нужно просушить либо прокалить. Дело в том, что данная проблема чревата неравномерным горением дуги.
    • Неправильно выбран режим сварки, тип электрода, сила тока.
    • Используется слишком длинная или короткая дуга.
    • Работа ведется со сварочным аппаратом, имеющим просроченный срок поверки.
    • Недостаточно прогреты кромки – важно подобрать поперечные колебательные движения с размахом, равным ширине шва.
    • Оставлен слишком большой зазор между элементами будущей конструкции, что приводит к появлению усадочной раковины.

    Опыт и понимание того, как варить швы, приходит со временем. Главное – не прекращать практику, ведь с ее помощью нарабатывается мастерство, а специалист становится востребованным в своей профессии.

    Почему следует обращаться именно к нам

    Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

    Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

    • цветные металлы;
    • чугун;
    • нержавеющую сталь.

    При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

    Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

    Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

    Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

    Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector