Сварным называется соединение неразъемного типа нескольких элементов создаваемой конструкции, сформированное посредством процедуры сварки. Его качество является характеристикой производной от таких факторов, как тип подобранного к реализации шва, используемого расходного материала, известного под названием электрод, и примененного режима работы аппарата. Чтобы к конечному результату не возникали претензии, исполнителю необходимо руководствоваться нормами ГОСТа 5264-80. Этот стандарт содержит подробное описание типов сварных соединений и разновидностей сварных швов. О них и пойдет речь в предлагаемой вашему вниманию статье.
Сварные соединения
Терминологию в сфере сварки устанавливают положения ГОСТа 2601-84. И если со «сварным соединением» все более-менее ясно (см. выше), то понятие «сварочный шов» требует уточнения. В данном нормативном документе сказано, что это – сегмент сварного соединения, сформировавшийся в результате процесса кристаллизации металла, пребывающего в жидком агрегатном состоянии. Если же сваривание проводилось давлением, тогда шов – это результат пластической деформации.
Стыковое соединение
Соединение этого типа считается самым популярным. Причины такие:
минимальное напряжение металла;
простота выполнения;
надежность сопряжения объектов.
На угол обрезки кромки оказывает влияние ее толщина. Он может быть прямым или острым. Допускается также, чтобы скошенной была лишь одна из стыкуемых кромок.
Особенности выполнения стыковых швов
При сварке металла толщиной, не превышающей 6,0 мм, необходимость в специальной подготовке кромок отсутствует. Однако, соблюдать здесь нужно следующее основное требование: они должны быть максимально параллельными на протяжении всего шва. Тогда можно будет состыковать листы с минимальным зазором
В ходе процедуры сварки необходимо обеспечить, чтобы все края пребывали в равномерно расплавленном состоянии. Для этого нужно совершать электродом поперечные колебательные движения, когда валик наплавляется. Значительное усиление конструкции обеспечивает тот факт, что размер сечения образовавшегося шва может достичь 100% толщины свариваемого элемента.
Как не допустить образование дефектов шва
Дефекты шва формируются при несоблюдении технологии сварки. Непровар сечения будет наблюдаться при:
недостаточном уровне нагрева дуги, вследствие чего
свариваемые металлические пластины не расплавляются по всей своей толщине.
Иная ситуация имеет место, когда дуга нагрета до избыточной температуры. Тогда возможен сквозной прожог. Другой тоже неприятный вариант при перегреве электродуги – полное расплавление шва, сопровождающееся образованием с тыльной стороны натеков.
Получить шов с безупречным сечением – то есть профиль листов металла полностью проварен, а обратная сторона свободна от натеков – возможно, однако это сопряжено с определенными сложностями. Ведь варить и одновременно контролировать состояние тыльной стороны сварщик просто физически не может.
Чтобы выйти из этого положения он вынужден работать на пониженных режимах сварки. Так удастся исключить прожоги, но в результате образуется непровар. Однако статические испытания швов с таким дефектом на степень прочности зачастую дают приемлемые результаты. Кроме того, компенсация непровара возможна путем дополнительного усиления шва. Но только при условии, если шов будет работать под воздействием статических нагрузок. Когда же нагрузки носят импульсный либо переменный характер, непровар может привести к разрушению конструкции. Недопущение его формирования проводится путем:
использования в ходе сварочных работ подкладок;
дополнительного подваривания шва с обратной стороны. При этом наносимый валик должен характеризоваться меньшим сечением.
Соединение внахлест
Такой сварочный процесс предусматривает соединение двух или более металлических пластин, размещенных одна над другой частично либо по всей площади. В ходе работ формируется, как минимум, один шов
Когда скрепляются лишь две заготовки, применяется точечная односторонняя сварка.
Этот метод может использоваться также, когда один лист тонкий, а другой – толстый. В иных случаях при необходимости сопряжения большего количества элементов, используется уже двусторонняя сварка.
Особенности
Нахлесточное соединение актуально для металлических пластин, толщина которых (обозначение Т) находится в пределах 8,0 мм≤Т≤12,0 мм. Необходимость в обработке поверхности отсутствует. Но при этом заготовка должна иметь ровный торец. Подлежит также тщательному расчету величина области нахлеста.
Из особенностей сварного соединения внахлест стоит выделить:
сфера применения – сварка контактного, роликового и точечного типов;
формирование шва осуществляется между торцом одной пластины и поверхностью другой;
повышен уровень расхода материала, как основного, так и наплавляемого.
Для обеспечения плотного прижима сварочные работы должен предварять этап тщательного выравнивания соединяемых листов.
Продолжая разговор о точечной сварке нахлесточных соединений, отметим факт наличия у этого метода некоторых серьезных недостатков. Их причина кроется в его особенности. Способ точечной сварки не предусматривает создание угловых швов. Данный фактор обусловливает образование между соединяемыми элементами конструкции зазоров вне пределов отрезков соприкосновения. В них может скапливаться влага, при контакте с которой металл ржавеет.
Решить эту проблему достаточно сложно. Ведь для предотвращения появления оксидов железа – то есть ржавчины – все зазоры должны быть наполнены антикоррозионным составом. А сделать это в полном объеме, практически, невозможно. Поэтому долговечность сварочного узла, созданного точечной сваркой, достичь оптимальных показателей априори не может.
Сфера применения нахлесточной сварки
Этот метод сварки получил широкое распространение. В частности, он используется при:
создании навесных конструкций, обеспечивающих защиту от прямого солнечного излучения;
производстве рекламных щитов;
сборке автомобильных тентов.
Тавровое соединение
Соединение этого типа предусматривает, что свариваемые элементы конструкции располагаются под некоторым углом. Иными словами, торец одного должен опираться на поверхность другого. На первом, чтобы обеспечить надежность, опытные сварщики проделывают скосы с одной либо двух сторон. Такой подход призван увеличить объем наплавляемого металла. Сфера применения тавровой сварки – создание металлических конструкций, отличающихся сложной конфигурацией.
Прежде чем приступить к работе, сварщик должен учесть такие моменты:
расположение в пространстве привариваемых деталей. Оно может быть вертикальным, нижним, либо потолочным;
профессионалы с многолетним стажем рекомендуют соблюдать зазор между подлежащими сварке стыками в пределах 2-3 миллиметра. Это обеспечит лучшее скрепление;
стандартно швы должны располагаться по обеим сторонам;
допускается также формирование одностороннего шва. Но только при условии, что обрабатывать стык с обеих сторон физически невозможно.
Конфигурацию скосов устанавливают положения ГОСТа 5264-80. А их угол является параметром производным от толщины сопрягаемых пластин.
Первый пункт выше представленного списка, касающийся пространственного расположения свариваемых деталей, очень важен и поэтому заслуживает отдельного разговора.
Вертикальное положение
Неудобство этой позиции проявляется при работе с металлами, характеризующимися низкой вязкостью. Их необходимо проваривать достаточно быстро, не допуская вытекания расплава. Толщина листов, а также глубина разделки их кромок определяют количество проходок. Если планируется сформировать глубокий шов, скосы должны быть прямыми либо криволинейными. Разжигание дуги следует осуществлять так, чтобы она была направлена под углом 90° к поверхности, подлежащей сварке, и поддерживать ее нужно короткой. Электрод перемещается по биссекторной плоскости таврового соединения. Шов формируется путем проведения возвратно-колебательных движений по всей протяженности стыка. Во время передвижения вверх требуется контролировать, чтобы дуга не обрывалась. Для этого ее необходимо растягивать.
Место, где формируется валик при вертикальном положении – самый верхний участок. Сварочный ток устанавливается обратной полярности. Для обеспечения хорошего проплавления корневого сегмента таврового соединения его сила должна быть большой.
Электрод отводится, если металл обретает иной цвет либо на поверхности появляются пятна побежалости. Это – признаки угрозы его перегрева. В идеальном варианте придавать валику требуемый профиль без необходимости подрезов должна сама ванна расплава. Нужно контролировать:
давление дуги. Его должно хватать на прогрев металла до требуемой температуры;
поддержание расплава в таком состоянии, чтобы валик не выходил за установленные границы.
Нижнее положение
Сварка соединения таврового типа в данном положении осуществляется с применением:
тока, характеризующегося прямой полярностью и значительной силой, чтобы смогла образоваться глубокая ванна расплавленного металла;
тока, характеризующегося обратной полярностью. Необходимо формировать короткую дугу и направлять ее непосредственно в корень создаваемого сварного шва. При этом вероятность образования канавки, располагающейся на металле по всей протяженности этого шва (такой дефект называется «подрез») возрастает.
В случае выполнения таврового соединения одно- либо многопроходной сваркой, необходимо следить, чтобы электрод перемещался равномерно (накладываются неширокие валики, причем перемещения электрода в поперечном направлении должны быть исключены). Прежде чем приступать к очередной проходке, необходимо сбивать шлак.
Наплавка вверх должна выполняться быстро с одновременным растягиванием электродуги. Накладывать капли расплава нужно лишь при обратном перемещении электрода. Место его пространственного расположения – биссекторная плоскость угла 90° с наклоном в сторону перемещения. Образование катета требуемой ширины обеспечивает совокупность следующих факторов:
корректность подбора показателей рабочего тока;
равномерное передвижение держателя.
Потолочное положение
Сварку стыка необходимо осуществлять на токе небольшого ампеража обратной полярности. Когда выполняются возвратно-поступательные перемещения электрода, дуга должна оставаться непрерывной. Расплавляют одновременно оба боковых торца. Образуется шов выпуклой конфигурации. Нельзя допускать перегрева металла.
Многопроходная сварка выполняется так, чтобы передвижение электрода не сопровождалось выполнением поперечных пасов рукой. Поверхность всех валиков подлежит максимальному выравниванию. Реализуется это поддержанием стабильно низкой тепловой мощности электродуги. Отслеживать состояние ванны расплава затрудняют искры. Подбор электродов производится по критерию «качество обмазки». Предпочтение отдается той, которая снижает уровень разбрызгивания расплавленного горячего металла.
Сварное соединение угловое
Под угловым понимается сопряжение, в котором края двух элементов свариваются так, что между их поверхностями образуется пространственный угол. Чаще всего он равен 90°, но может принимать любые значения. Надежность требуемого уровня достигается за счет скосов, а также благодаря значительному объему наплавляемого металла.
Сложности процедуры формирования углового соединения
Подразделение соединений сварочных угловых на виды осуществляется на основе нескольких критериев. Так, по признаку «методика укладки шва» они бывают прерывистыми и сплошными. Еще один актуальный критерий – их длина:
короткие. Протяженность не превышает 250,0 мм;
средние. Размеры данных соединений (обозначение L) принимают значение из диапазона 250,0 мм<L≤1000,0 мм;
длинные. Их величина больше 1000,0 мм.
При создании угловых соединений возможно появление некоторых дефектов. Наиболее часто встречающиеся кратко описаны ниже.
Подрезы
Об этих дефектах выше уже шел разговор. Добавим причину их появления: под воздействием электродуги на поверхности скрепляемых деталей формируются углубления. Когда сварка осуществляется в нижнем положении, вполне возможно ненадолго задерживать электрод с целью наплавления материала используемой присадки на отрезок с канавкой. Но методика выполнения углового соединения гораздо сложнее, и поэтому сварщику придется серьезно потрудиться, чтобы, так сказать, «загнать» жидкий металл на вертикальную боковую стенку. По этой причине у сварного соединения углового выемки имеются лишь с одного из боков.
Непровары
Многие сварщики, не имеющие достаточного опыта, заполняя место углового соединения, с большой амплитудой перемещают конец электрода в разные стороны. Такие действия обусловливают оседание металла на боках, ввиду чего корень шва хорошо не проваривается.
Неправильный выбор катета
Для получения углового соединения хорошего качества необходимо:
проводить электрод с требуемой скоростью. Ее превышение недопустимо.
Если сила тока невелика, а электроды перемещаются медленно, катет становится чрезмерно выпуклым. Вследствие этого, основной металл если и проплавится, то плохо.
И наоборот, повышенная скорость передвижения электрода при излишне большой силе тока приведет к обретению катетом вогнутой конфигурации.
Неправильный угол
Сварочным соединениям характерна определенная форма по отношению к градусу угла. Тонкость заключается в соблюдении требуемых размеров. Когда приставная пластина перемещается, «завалившись» на один бок, показатель качества конструкции будет невысоким.
Неравномерное распределение расплава по сторонам
Здесь проявляются законы физики. Под воздействием гравитационной силы расплавленный металл стремится стечь вниз. Ввиду этого основной участок шва формируется на нижнем листе. Вполне возможно, что верхний торец проплавится лишь слегка. В результате сформированное соединение при нагрузке сразу может деформироваться, либо вообще распасться.
В ходе сварки могут возникать и иные дефекты:
углубления трубчатой конфигурации либо воронкообразные – свищи;
несплошности, в виде локальных разрушений сварочного соединения – трещины;
участок, располагающийся поблизости от крайней точки валика, не заваренный либо не перекрытый при последующих проходах – кратер;
полости/пустоты в сварном соединении, появившиеся из-за усадки металла при его кристаллизации – усадочные раковины;
застывшие остатки флюса – шлак.
Специфические особенности
Угловым соединениям присуща следующая специфика:
необходимость предварительной подготовки поверхности. Предполагает корректное формирование скосов любой конфигурации – простой либо сложной;
сваривать заготовки с тонкими стенками допускается только с одной стороны;
требуется учитывать геометрические особенности сварного соединения.
Заключение
Каждый тип сварного соединения обозначается по-своему. Так, для стыкового применяется литера «C», за которой следует цифра либо двузначное число, например, C2, C13, C45. Обозначение углового соединения выглядит так: У1...У10. Соединение сварное тавровое обозначается сочетанием буквы «T» с цифрой от 1 до 9. Например, T2, T8, T9. Для нахлесточного соединения используются такие варианты буквенно-цифровой последовательности – «H1» или «H 2».
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ
Срочный заказ
