Какие бывают виды сварных соединений

Основные типы сварных соединений :

Сварка металла применяется во многих отраслях промышленности. От того, как проведены эти работы, зависит долговечность любой конструкции. На качество сварки влияет то, насколько правильно подобран тип соединения и шов. Существует целый ряд классификаций и видов стыков. Следует рассмотреть основные типы, элементы сварных соединений.

Меры безопасности

Сварка является опасным видом деятельности для здоровья и жизни человека. Поэтому без применения средств индивидуальной защиты при таких работах не обойтись. Сварка сопровождается целым рядом вредных факторов: излучение, газы, расплавленные капли металла. Поэтому потребуется следующий комплект СИЗ:

• Костюм. Производится из брезентовых тканей.
• Ботинки сварщика или сапоги. При этом шнурки должны быть закрытыми.
• Очки, маска сварщика.
• Респиратор от сварочных газов.
• Рукавицы брезентовые.

Как видим, понадобится достаточно серьёзный комплект. Но именно он поможет уберечься от ожогов, потери зрения, отравления. Поэтому его использование является необходимым.

Определение сварки

Очень часто на стройке или производстве требуется неразъёмным образом соединить металлические плоскости, детали. Для этого и применяется сварка, в процессе которой образуется шов. Такой стык становится неразъёмным за счёт процесса оплавления самого металла и присадочных материалов (электродов).

Основные типы сварных соединений состоят из самого шва, зоны сплавления, участка термического влияния, прилегающего материала. Детали стыкуются на межмолекулярном или межатомном уровне под действием высоких температур. Бывают разные типы сварных соединений. ГОСТ 5264-80 содержит подробную информацию о каждом из них.

Ниже мы рассмотрим всё это более подробно.

Стыковое

Этот вид является самым популярным. Он применяется повсеместно. Причём сварка может осуществляться с любым видом кромок. Может быть односторонней и двухсторонней, со съёмной подкладкой, несъёмной и без неё.

Применяется для следующих вариантов кромок: отбортовки двух деталей или одной, без неё, а также при отсутствии скоса кромок. Но это ещё не всё. Кромка также может быть замковой, с односторонними и двусторонними, симметричными и несимметричными, криволинейными и ломаными скосами и так далее.

Стыковые типы сварных соединений отличаются многообразием и универсальностью. Важно соблюсти технологию работ, чтобы получить качественный шов.

Угловое

Это стыкование деталей используется при работе с угловыми элементами конструкций. Порой возникает сложность со сцеплением труднодоступных мест. Поэтому есть некоторое ограничение по кромкам, которые необходимо стыковать. Сварка может быть односторонней и двухсторонней. Применяется для следующих видов кромок:

• Без скоса.
• С отбортовкой одного края.
• С односторонним и двусторонним скосом.
• Со скосом обеих кромок.

Как видно, ряд стыковочных элементов отпадает в связи со сложностью или невозможностью их скрепить, используя угловые типы сварных соединений.

Тавровое

Такой тип в разрезе выглядит как Т-образное соединение деталей. Но оно же характерно для деталей, при соединении которых был использован небольшой угол наклона одной поверхности к другой. Сварка может быть односторонней и двухсторонней. При работе с таким стыкованием подготавливают следующий ряд кромок:

• Без скоса.
• С односторонним и двусторонним вариантом на одной кромке При этом они могут быть симметричными и несимметричными.
• С криволинейным односторонним и двусторонним скосом одной плоскости.

Тавровые типы сварных соединений также позволяют работать с ограниченным видом плоскостей.

Нахлесточное и торцевое соединение

Первое стыкование применяется в случаях, когда требуется скрепить детали внахлест. Кромкам без скосов отдают предпочтение мастера, используя этот тип. Вид сварного соединения, торцевой, применяется редко. Но всё же его выделяют в отдельную группу.

Таким способом соединяют торцевые стороны деталей. Помните, что для каждого стыка может применяться различный вид шва. Для удобства работы с таблицей, в которой прописаны все типы сварных соединений, ГОСТ ввёл их буквенное обозначение.

Каждому сварщику стоит ознакомиться с их основными характеристиками.

Классификации швов

Существует несколько вариантов классификаций:

• По расположению относительно поверхности – односторонние и двухсторонние.
• По назначению – рабочие (эксплуатация сварных поверхностей под нагрузкой), нерабочие (без неё).
• По протяжённости – короткие (до 250 мм), средние (до 1 м), длинные (свыше метра).
• По конфигурации – прямолинейные, криволинейные.
• По ширине – ниточные (ширина равна диаметру электродов или она является существенно меньшей), уширенные (получаются при колебательных движениях электродов).

Типы сварных швов и соединений имеют ещё несколько классификаций, которые следует рассмотреть подробно.

По положению в пространстве

Эта классификация выделяет следующие положения:

• Нижнее. Угол работ относительно горизонта – от 0 до 60°.
• Вертикальное. Угол относительно земли – от 60 до 120°.
• Потолочное. Угол работы лежит в диапазоне от 120 до 180°.

Положение в пространстве может влиять и на качество шва, и на выбор вида стыкования.

По степени непрерывности

Выделяют следующие типы сварных швов и соединений при такой классификации: непрерывные (не имеют промежутков по всей своей длине) прерывистые (выполняются с прерываниями). Второй вариант характерен больше для угловых и тавровых стыков. Прерывистые, в свою очередь, могут быть:

• Цепными, когда с обеих сторон делаются одинаковые прерывистые цепочки швов.
• Шахматными, когда швы с одной и другой стороны наносятся со сдвигом относительно друг друга.
• Точечными. Выполняются точками в шахматном порядке с двух сторон.

Непрерывные швы выдерживают большую нагрузку. Они меньше подвержены коррозии, поэтому для рабочих поверхностей чаще применяют именно их.

По типу получаемого сварного соединения

Эта классификация выделяет следующие виды швов:

• Стыковой.
• Угловой. Применяется в тавровых, стыковочных, угловых соединениях.
• Проплавной. Характерен для тавровых и нахлесточных стыков. При этом толщина поверхностей должна быть не более 10 мм.
• Электрозаклепочные. Также применяются для тавровых и нахлесточных соединений. Сначала сверлится первая поверхность. Через неё сваркой прихватывают вторую. Если же толщина первой поверхности не более 3 мм, её не сверлят. Такие листы пробиваются сваркой. Конструкции получаются прочными, но неплотными.
• Торцевые. Применяются для сцепления боковых поверхностей частей (торцов).

Как видим, типы сварных швов и соединений взаимосвязаны по такой классификации. Они имеют даже ряд одинаковых названий.

По профильным данным сечения

Если любое стыковое соединение разрезать, то можно точно определить вид шва по этой классификации:

• Выпуклый. Применяется для изделий, испытывающих статическую нагрузку. Считается усиленным. При выполнении такого шва используется большое количество электродов.
• Вогнутый. Характерен для конструкций с динамической и знаковопеременной нагрузкой. Считается ослабленным.
• Нормальный. Рекомендуется применение, как и для вогнутого.

Тавровые и угловые типы сварных соединений подразумевают ещё одну разновидность шва – специального. Если рассмотреть его в разрезе, то будет видно, что один из катетов будет больше, т. е. получается неравнобедренный треугольник. Используется для изделий с переменной нагрузкой. Снижает напряжение.

По направлению прилагаемых усилий

Эта классификация связана с технологией сварки. Итак, швы бывают:

• Продольные. Усилие направляется вдоль оси шва.
• Поперечные. Направление усилия поперёк.
• Комбинированные. Иногда конструкции требуют сочетание нескольких видов усилий. Например, и поперечных, и продольных.
• Косые. Усилие прилагается под углом.

По количеству слоёв

Выделяют всего два вида швов в разрезе этой классификации: однослойные и многослойные. Кроме того, они бывают однопроходными и многопроходными. Если с первым вариантом всё понятно, то для второго характерно наличие нескольких новых определений:

• Проход. Простыми словами, это разовое прохождение по месту сцепления сваркой.
• Валик. Так именуют часть оплавленного металла, полученного при одном проходе. Кстати, слой шва может состоять из одного или нескольких валиков, выполненных на одном уровне.
• Корень шва. Это наиболее удалённый валик от облицовочного уровня.

Многослойный, многопроходный тип шва сварного соединения применяют для сцепления толстых материалов и уменьшения зоны нагрева. Эта же классификация выделила дополнительные типы сварных швов и соединений. ГОСТ их обозначил как:

• Подварочный. Меньшая часть подготовительного двустороннего шва. Выполняется для того, чтобы предотвратить прожог при выполнении других уровней. Или в последнюю очередь наносится в корень шва.
• Облицовочный. Само название говорит за себя. Выполняется для лицевой части многоуровневого шва. Улучшает внешний вид.

Многорядные швы обычно являются сложными. Они требуют аккуратности и профессионализма.

Недопустимые погрешности

Типы сварных соединений и виды сварных швов следует выполнять согласно технологии. Качество работ напрямую связано с дальнейшей эксплуатацией изделий, конструкций. Нельзя допускать при сварке следующие погрешности:

• Подрез, прожог. Образуется при длительном тепловом воздействии на одну точку.
• Непровар. Недостаточно долгое тепловое воздействие, в результате которого образуется плохо зачищенное основание. Конструкция получается ненадёжной.
• Шлаковые вкрапления. Могут появляться из-за некачественных электродов.
• Поры. Образуются в результате появления брызг раскалённого металла. Следует отрегулировать температуру сварки.
• Трещины. Могут появляться при стыковке разных видов металла. У них может различаться температура плавления.
• Полости. Образование под наплывом пустот. Это чревато при эксплуатации появлением трещин.
• Несплавление. Причины: недостаточная температура для сварки, плохо зачищенная поверхность, непровар.

Всё это может в дальнейшем сказаться на качестве металлоконструкций, изделий.

Контроль качества

Выполнение сварочных работ требует контроля качества. Осуществить его можно несколькими способами:

• Визуальный осмотр. Поможет обнаружить видимые погрешности: поры, трещины, шлаковые вкрапления.
• Обмер. С помощью измерительных приборов контролируется длина и ширина шва. Проверяется соответствие с техническим заданием и ГОСТом.
• Испытание на герметичность. Требуется при некоторых видах конструкций. Проверяется оно с помощью специальной опрессовки.
• Контрольно-измерительными приборами. Новые технологии нашли своё применение и в этой сфере.
• Лабораторные исследования. Проверяется физическими и химическими реакциями.

Конечно же, качество работ зависит от опыта и квалификации самого сварщика. Он легко определит возможность выполнения того или иного вида работ, совместимость материала, подберёт нужное соединение и шов и выполнит работы на должном уровне. Хороший сварщик всегда был и будет в цене. Но этому учатся и теоретически, и практически. У некоторых уходят на это годы.

Заключение

Как уже оговаривалось ранее, сварка – сложный технологический процесс, требующий профессиональных навыков и знаний. Также не следует забывать и о средствах индивидуальной защиты. Они помогут избежать ожога роговицы глаза, пагубного для кожи термического воздействия. Если требуется применить сварку для сложных конструкций, лучше довериться профессионалу. А всё потому, что от качества проведённых работ в дальнейшем будет зависеть надёжность самой конструкции.

Для приобретения опыта лучше начинать с несложных изделий. При этом следует точно соблюдать технологию сварочных работ и технику безопасности. Следует понимать, что и подготовка кромки играет немаловажную роль. Поэтому следует тщательно зачищать поверхность перед началом работ. Также по их окончании следует очищать шов от шлака. Иногда он получается неровным. Это нельзя увидеть за слоем шлака, что остался от электрода.

Итак, мы выяснили основные типы сварных швов и соединений.

Источник: https://BusinessMan.ru/new-osnovnye-tipy-svarnyx-soedinenij.html

Сварочные швы

Сварочные швы — участки сварного соединения, образующие в результате кристаллизации (затвердевания) расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации.

Разделение понятий сварочное соединение и сварочный шов необходимо потому, что последний, как связующая часть соединяемых элементов, определяет геометрическую форму, сплошность, прочность и другие свойства металла непосредственно в месте сварки.

Свойства сварного соединения определяются свойствами металла самого шва и зоны основного металла, прилегающего к шву, с измененной структурой и во многих случаях с измененными свойствами зоны термического влияния.

Необходимо учитывать и некоторую часть основного металла, прилегающую к зоне термического влияния и определяющую концентрацию напряжений в месте перехода от металла шва к основному металлу и пластических деформаций в зоне термического влияния, что отражается на характере и распределении усилий, действующих в сварном соединении.

Критерии для классификации

Сварочные швы подразделяются в зависимости:

— от формы сечения;

— от характера сопряжения свариваемых деталей;

— по внешнему виду;

— по выполнению;

— по количеству слоёв;

— по числу проходов;

-от протяжённости;

— по направлению действующего усилия;

— по положению в пространстве;

— по назначению;

— от условий работы сварного изделия;

— по способу удержания расплавленного металла;

— по виду сварки;

— по применяемому для сварки материалу.

Классификация

В зависимости от формы сечения сварочные швы могут быть:

стыковыми;                                                       угловыми;                                  прорезными (электрозаклепочными).

В зависимости от характера сопряжения свариваемых деталей различают следующие виды сварных соединений:

— стыковые соединения;

— угловые соединения;

— тавровые соединения;

— нахлесточные соединения;

— торцовые соединения.

https://www.youtube.com/watch?v=qBf24cIxYuU

Сварочные швы по внешнему виду подразделяются на:

— нормальные (плоские)

— выпуклые (усиленные)

— вогнутые (ослабленные).

Выпуклый сварной шов                          Нормальный сварной шов                       Вогнутый сварной шов

Выпуклые сварные швы лучше работают при статических (постоянных) нагрузках, однако они неэкономичны. Нормальные и вогнутые швы лучше подходят при динамических и знакопеременных нагрузках, поскольку за счет более плавного перехода от основного металла к сварному шву снижается вероятность возникновения концентрации напряжений, приводящих к разрушению шва.

По выполнению сварочные швы могут быть односторонними и двусторонними.

Односторонний шов                                                                      Двухсторонний шов

По количеству слоев сварка бывает однослойной и многослойной, по числу проходов сварные швы бывают  однопроходные и многопроходные.

Однослойный, однопроходный                  Многослойный                             Многопроходный

Многослойный шов используется при сварке толстого металла, а также чтобы уменьшить зону термического влияния.

Проход – однократное перемещение источника тепла в одном направлении при сварке или наплавке. Валиком называется часть металла сварного шва, которая была наплавлена за один проход.

Слой сварного шва – металл шва, состоящий из одного, двух или нескольких валиков, которые размещены на одном уровне поперечного сечения шва. При сварке каждый слой многослойного стыкового шва, кроме усиления и подварочного шва, отжигается при наложении следующего слоя. В результате такого теплового воздействия улучшается структура и механические свойства металла шва.

В зависимости от протяженности сварные швы бывают непрерывными и прерывистыми. Стыковые швы обычно делают непрерывными. Угловые швы могут быть выполнены:

— непрерывными;

— односторонними прерывистыми;

— двусторонними цепными;

— двусторонними шахматными;

— точечными.

По направлению действующего усилия

Согласно этому критерию сварные швы делятся на:

— продольные (фланговые) – направление действующего усилия параллельно оси сварного шва;

— поперечные (лобовые) – направление действующего усилия перпендикулярно оси сварного шва;

— комбинированные – сочетание продольного и поперечного швов;

— косые – направление действующего усилия размещено под углом к оси сварного шва.

По положению в пространстве швы подразделяются на:

По назначению сварочные швы бывают

— прочные;

— плотные (герметичные);

— прочно-плотные.

В зависимости от условий работы сварного изделия швы делятся на:

— рабочие, предназначенные непосредственно для нагрузок;

— нерабочие (связующие или соединительные), используемые только для соединения частей сварного изделия.

 По ширине сварные швы подразделяются на

— ниточные с шириной шва равной или незначительно превышающей диаметр электрода, выполняются без поперечных колебательных движений сварочного электрода;

— нормальные с шириной

— уширенные, которые выполняют с поперечными колебательными движениями электрода.

По способу удержания расплавленного металла швы сварных соединений делятся:

— на швы выполненные без подкладок и подушек;

— на съемных и остающихся стальных подкладках;

— на медных, флюсо-медных, керамических и асбестовых подкладках;

— на флюсовых и газовых подушках.

По конфигурации сварного шва:

 — прямолинейные;

— кольцевые;

— вертикальные;

— горизонтальные;

 По виду сварки швы сварных соединений разделяют на:

— швы дуговой сварки (ГОСТ5264—80);

— швы автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом (ГОСТ 8713-79);

— швы дуговой сварки в защитных газах (ГОСТ14771—76);

— швы электрошлаковой сварки (ГОСТ15164 — 78);

— швы электрозаклепочные (ГОСТ14776 — 79);

— швы контактной электросварки (ГОСТ15878 — 79);

— швы газовой сварки;

— швы паяных соединений.

По применяемому для сварки материалу швы сварных соединений подразделяются на сварочные швы:

— углеродистых и легированных сталей (ГОСТ 5264-80; 14771-76; 15164-78; 8713 — 79 и др.);

— соединения цветных металлов (ГОСТ 16038 — 70; 14806 — 69);

— соединения биметалла (ГОСТ 16098 — 70);

— соединения винипласта и полиэтилена (ГОСТ 16310-70).

Источник: https://blog.svarcom.net/technologia-svarki/svarnye-shvy.html

Виды дефектов сварных швов и причины их образования

Начинающие сварщики, самостоятельно ремонтирующие металлоконструкции и детали, нередко допускают дефекты сварки, снижающие прочность швов. Они растрескиваются, пропускают воду, разрушаются под нагрузкой. Существуют способы выявления и устранения дефектов сварных швов и соединений, снижающих прочность смонтированных конструкций, заваренных деталей.

В обзоре представлены все виды последствий нарушения технологии, способы восстановления поврежденных участков.

Причины образования дефектов

Изъяны при сварке возникают по объективным и субъективным причинам. Каждый вид металлопроката характеризуется свариваемостью. Этот показатель зависит от компонентного состава сплава, способа производства проката. Для плохо свариваемых деталей в технологические карты сразу закладывается большой процент брака.

Основные виды дефектов сварных соединений:

• нарушение целостности металла;
• деформация конструкций или деталей из-за возникновения внутренних напряжений;
• нарушение формы сварного шовного валика;
• несоблюдение геометрических параметров наплавочного валика;
• структурные изменения металла (размера зерна в области фазового перехода сварного соединения).

Внешние дефекты не так опасны, как внутренние, невидимые. Они выявляются неразрушающими методами контроля. Самостоятельно делать ответственные сварные швы рискованно. Лучше обратиться к профессионалам.

Основные причины нарушения целостности сварных шовных валиков и зоны термовлияния:

• некачественная обработка стыков: плохо зачищенная окалина, ржавчина, остатки оксидной пленки, жирные пятна, загрязнения;
• применение наплавочной проволоки или электродов, не соответствующих основному металлу;
• неисправность сварочного аппарата;
• неправильная установка рабочих параметров: силы тока, напряжения на регуляторах сварочника;
• неправильная укладка деталей, не учитывается коэффициент линейного расширения;
• несоблюдение интервала между электродом и деталью, не поддерживается определенная длина дуги.

Виды дефектов сварных швов

Полная классификация возможных нарушений наружной и внутренней структуры сварных швов представлена в ГОСТ 30242-97. Возникновение наружных дефектов сварных швов нередко сопровождается глубинными нарушениями структуры сплава. Они возможны при любом способе сварки, делятся на наружные, внутренние и сквозные. О каждом виде изъянов сварных соединений стоит рассказать подробнее.

Наружные

Выявляются при визуальном осмотре. Большинство наружных дефектов сварных швов устраняются в процессе работы.

Причина трещин – несоблюдение температурного режима. Горячие формируются при высоких температурах свыше 1100°С. Холодные при недостаточном разогреве поверхности (до 200°С). При трещинах металл становится менее пластичным, разрушается под нагрузкой.

Трещины появляются из-за несоблюдения температурного режима

Подрезы – наиболее встречающиеся дефектные нарушения сварных шовных валиков: между наплавкой и деталью видны углубления. Причины:

• слишком высокое напряжение электродуги, сварные заготовки истончаются;
• одна деталь проваривается сильнее, ванна расплава смещается от центра зазора.

При подрезе прочность соединения снижается, сварной шов приходится проходить еще раз.

Прожоги характерны для сварки тонкостенных изделий. Их удается избегать опытным сварщикам. К прожогу нередко приводит неуверенное управление электродом. Слишком высокий ток – еще одна причина.

Свищи – крупные раковины, похожие внешне на воронку. Они ухудшают внешний вид сварного шва, видны сразу. Их устраняют вторичной проходкой.

Кратер характеризуется рыхлостью металла, его усадкой. От них нередко идут трещины по поверхности. Возникают в области непровара при отключении или отрыве электродуги от поверхности заготовки.

При обнаружении кратера необходимо зачистить и заварить повторно

Наплыв – вылившийся избыточный металл: наплавка расползается без образования надежного сварного шва, нет прочного диффузного слоя. Электродуга не успевает проплавить заготовку из-за недостаточного напряжения. Другая причина – плохо зачищенные кромки, остатки окалины не расплавляются.

Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/defekty-svarnyh-shvov

Виды сварных соединений: типы, методы контроля, проверка качества

Сварка широко применяется для соединений элементов из черных и цветных металлов, их сплавов. Виды сварных соединений определяются способом сварки, расположения деталей, толщиной материала и требованиями, предъявляемыми условиями эксплуатации. Способ сваривания зависит от температуры плавления металла, его теплопроводности и способности вступать в реакцию с кислородом и азотом.

На процесс сваривания влияет множество факторов, включая уровень мастерства рабочего. Сварка и контроль – обязательные элементы технологического процесса. Для проверки качества применяют неразрушающий контроль, включающий в себя просвечивания шва, травления, внешнего осмотра. Точно рассмотреть все зоны, их структуру и качество шва позволяет разрушающий способ разрезания и травления.

Что это?

Неразъемное соединение, полученное в результате расплавления кромок совмещаемых деталей и электрода, называют сварными соединениями и швами. В результате получается одна деталь из двух и более элементов. Ее можно обрабатывать резанием, делать термическую обработку для стабилизации структуры.

Нагрев и расплав производиться несколькими способами:

• электродуговой сваркой,
• газовой горелкой,
• контактной сваркой.

Нагрев и создание сварочной ванны температурой электрической дуги происходит от электрода и проволоки. Обязательно расплавляются кромки соединяемых деталей. В дополнение к ним плавится электрод, проволока или присадочный материал.

Газовая горелка регулирует скорость плавления основного материала и присадочного прутка.

При контактной сварке большими токами происходит точечный нагрев и соединение разогретого металла за счет сильного сдавливания.

Типы сварочных соединений выбираются в зависимости от требований к герметичности и прочности шва, условий эксплуатации сваренного изделия.

Параметры

Параметры стыкового и углового шва отличаются. В обоих случаях к ним относится толщина соединяемых деталей, в чертеж вносят размер выпуклости или вогнутости поверхности наплавленного металла. При сборке под сварку выдерживается зазор между соединяемыми элементами.

В процессе проверки сварных швов, соединяемых встык, измеряют глубину провара, от поверхности детали до дна шва. Выпуклость выступает над плоскостью свариваемых поверхностей.

Толщина определяется как сумма значений глубины провара и выпуклости. Она максимальная по продольной оси.

В параметрах углового соединения технологическим и контролируемым размером является катет. Это размеры сторон угла, образованного линией, соединяющей крайние точки материала шва с деталями. По соотношение размеров определяется равностороннее и смещенное соединение.

По способу выполнения

Сварные швы делятся на односторонние и двухсторонние. По способу выполнения: свариваемые за один проход и многослойные.

Они могут накладываться в один ряд на тонких деталях, в несколько слоев, если ширина соединяемого материала более 5 мм.

Односторонние многослойные швы соединяют детали толщиной 8 – 25 мм и более, если металлоконструкция полая внутри и нет возможности варить с другой стороны. Например, труба большого сечения. В остальных случаях, если требуется повышенная прочность и герметичность, плавление производится с 2 сторон.

По степени выпуклости

Выпуклость определяется относительно линии, образованной точками соприкосновения шва. При угловых соединениях это катет. Для стыковочного соединения плоскость деталей. По степени выпуклости различают швы:

• нормальные,
• выпуклые,
• ослабленные.

Оптимальная высота 2 – 3 мм над поверхностью детали или линией гипотенузы катета. Выпуклые выступают за границу плоскости сильнее.

Ослабленные или вогнутые швы менее прочные, но более гибкие. Они применяются при угловых соединениях. За частое использование при сварке корпусов морских судов, получили название корабельного шва.

По протяженности

Протяженность берется не от общей длины соединения, а характера выполнения:

Сплошные выполняются на изделиях, которые должны быть герметичны или детали, работающие в условиях больших нагрузок.

Прерывистый создает меньше напряжение. Он применяется в малонагруженных конструкциях, например арматура под заливку бетонных плит. Расположенная рядом, она получает малое давление в одном направлении. Основную нагрузку принимает на себя бетон. Прутья удерживают его от разрушения при прогибе.

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

Деление по направлению к действующему усилию – условный способ классификации. Во время работы, даже если конструкция стоит неподвижно, на каждый ее элемент действует несколько разнонаправленных сил. Для расчета прочности выбирают наибольшую из них.

Фланговое соединение располагается по краям детали параллельно вектору усилия. Лобовой, наоборот, составляет с направлением действующей силы прямой гол. Если угол не 90⁰, значит соединение косое.

Наиболее прочным является комбинированное соединение. Его составляет фланговые соединения в сочетании с другими видами.

По форме свариваемых изделий

Конфигурация свариваемых деталей определяет форму шва. Большая часть и разновидность сварных соединений приходится на прямолинейные швы листового материала и плоских деталей.

Кольцевыми сваривают трубы, втулки и другие цилиндрические изделия. Положения стыка может быть вертикальным и свариваться по кругу непрерывным швом в одном пространственном положении. Такие швы выполняются на коротких деталях, которые можно установить вертикально.

Трубопроводы различного диаметра выполняются с переходом положения с потолка на горизонталь через вертикаль.

Зависимость от толщины рабочего материала и от длины самого стыка

Соединяемые элементы могут быть разными по размерам. Сварные швы выполняются в зависимости от толщины.

Подготовка деталей к сварке включает в себя и разделку кромок, придание им определенной конфигурации:

• ровные – толщина до 5 мм,
• X или V-образные – толщина 3 – 25 мм,
• U-образны для деталей с толщиной стенки более 25 мм.

Обе кромки зачищаются и срезаются при стыковой сварке. V-образная зачистка делается при односторонней сварке. Если сварка производится с 2 сторон, то она выглядит как X – соединенные вершинами V-образные вырезы.

Закругленную снизу U-образную зачистку удобно применять при многослойной сварке с одной стороны.

В тавровых соединениях зачищается угол детали, привариваемой торцом под углом к основному элементу.

Председатель приемочной комиссии, военпред Рогожин Н. В.: «Длинные швы, особенно по периметру детали, накладывают в несколько приемов. Чтобы избежать перегрева, варят небольшими участками.

Например, сначала влево от каждого угла, затем по несколько коротких швов в середине каждого участка, попеременно на разных сторонах. После сварки вправо от угла, заполняются в оставшиеся участки. Сварка крупных, ответственных изделий может производиться одновременно несколькими сварщиками.

Тогда они распределяются равномерно, на одинаковом расстоянии, и варят непрерывные швы в одну сторону, по кругу.

В карту сварки изделия заносят фамилии сварщиков, схема наложения швов, время начала и окончания работы. Каждый из рабочих ставит клеймо против своего участка шва».

Виды контроля

Для сварных швов методы контроля применяются:

• внешний осмотр,
• неразрушающие,
• разрушающие.

Рабочему важно знать, какие параметры следует контролировать в процессе сварки, чтобы изделие было качественным. Это режимы, указанные в технологии: ток, напряжение, скорость сварки.

Предварительный

Масло и грязь могут покрыть поверхность свариваемых деталей. Они ухудшают качество соединения.

Перед началом работы следует проверить правильность снятия фасок, сборку конструкции. Кроме этого сам сварщик проверяет подключение аппарата, на какой режим настроен прибор.

Текущий

В процессе сварки контролируются сила тока, скорость подачи проволоки. Флюс должен равномерно покрывать горячий металл.

Окончательный

После остывания визуально осматривается шов на наличие дефектов типа подрезы, волчки, трещины, непровары. После этого делается физический и химический контроль.

Для определения несплошности и микропор, используют веществ с высокой жидкотекучестью, например керосин. С одной стороны стыки мажут мелом, с другой наносят жидкость.

После этого изделие проходит неразрушающий контроль.

Методы контроля

Все методы контроля делятся на неразрушающие и разрушающие. Неразрушающие методы заложены в технологический процесс изготовления продукции. Разрушение деталей позволяет увидеть микро и макро строение. Его проводят периодически. Частота зависит от степени ответственности изделия.

Разрушающий

Разрушающий метод контроля сварочных швов позволяет увидеть основные зоны, расположенные симметрично от центра в стороны:

• сплав металла деталей и электрода,
• линия сплавления,
• переходная зона,
• металл деталей.

Соединение разрезают поперек, строгают, шлифуют и протравливают. После этого в микроскоп видно структуру материала, малейшие дефекты.

Осмотр макрошлифов, протравленных азотной кислотой, позволяет контролировать качество сварки, увидеть микроструктуру всех зон, определить сплошность металла. Металлография показывает глубину провара, степень расплавление. Основные напряжения проходят рядом со швом, по переходной зоне. Ее ширина и состояние кромок говорит о качестве шва, правильно подобранной технологии.

Химический анализ

Стружка для химического анализа берется в основном из самого шва. По результатам исследования определяется, сколько расплавилось основного материала и присадочного.

Механические испытания

Кроме испытаний вырезанных образцов на прочность, гибкость, растяжение, сосудам и трубопроводам проводят гидравлическое испытание. Внутрь под большим давлением закачивается жидкость. Производится постукивание молотком определенного веса и осмотр на наличие проступающей влаги.

Неразрушающий

Часто используется на производстве магнитная дефектоскопия. Намагниченную деталь опускают в специальный порошок и осматривают. Неравномерное покрытие указывает на дефекты.

Ультразвуковая волна отражается от нижней границы металла. Проходя через металл, она покажет все поры и трещины.

От качества сварного шва зависит срок службы изделия и безопасность находящихся рядом людей. Способ контроля и частота его проведения указываются в технологии.

Источник: https://greendom74.ru/svarka/kakie-byivayut-svarochnyie-soedineniya-i-shvyi-vidyi-i-parametryi

Какие бывают виды сварных соединений

Сварочный шов — линия расплавленного металла на кромках двух стыкующихся конструкций, возникающая в результате воздействия на сталь электрической дуги. Тип и конфигурация швов подбирается для каждого случая индивидуально, ее выбор зависит от таких факторов как мощность используемого оборудования, толщина и химический состав свариваемых сплавов. Такой шов также возникает при сварке полипропиленовых труб паяльником.

В данной статье рассмотрены виды сварочных швов и технология их выполнения. Мы изучим вертикальные, горизонтальные и потолочные швы, а также узнаем, как выполняется их зачистка и проверках на предмет дефектов.

1 Классификация сварочных швов

Классификация швов на разновидности выполняется по многим факторам, основным из которых является тип соединения. По данному параметру швы делятся на:

Рассмотрим каждый из представленных вариантов подробнее.

1.1 Стыковое соединение

Данный способ соединения применяется при сварке торцевых частей труб, квадратного профиля и листового металла. Соединяющиеся детали размещаются так, чтобы между их кромками оставался зазор в 1.5-2 мм (желательна фиксация деталей струбцинами). При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 4 мм, шов прокладывается только с одной стороны, в листах 4-12 мм он может быть как двойным, таки одинарным, при толщине от 12 мм — только двойным.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Способы разделки швов

Если толщина стенок деталей составляет 4-12 мм, необходима механическая зачистка краев и заделка кромок одним из нижеуказанных способов. Соединение особо толстого металла (от 12 мм) рекомендовано выполнять с использованием Х-образной зачистки, другие варианты тут невыгодны из-за потребности в большом количестве металла для заполнения образовавшегося шва, что увеличивает расход электродов.

Однако в ряде случаев сварщиком может приниматься решение варить толстый металл одним швом, что требует его заполнения в несколько проходов. Швы такой конфигурации называются многослойными, технология сварки многослойных швов приведена на изображении.
к меню

1.2 Соединение внахлест

Нахлесточное соединение применяется исключительно при сварке листового металла толщиной 4-8 мм, при этом пластина проваривается с обеих сторон, что исключает возможность попадания между листами влаги и их последующей коррозии.

Технология выполнения такого шва крайне требовательна к соблюдению правильного угла наклона электрода, который должен варьироваться в диапазоне 15-40 градусов. В случае отклонения от нормы заполняющий шов металл будет смещаться с линии стыка, что значительно снизит прочность соединения.
к меню

1.3 Тавровый шов

Тавровое соединение выполняется в форме литеры «Т», оно может выполнятся как с двух, так и с одной стороны. Количество швов и потребность в разделке торцевой части детали зависит от ее толщины:

• до 4 мм — односторонний шов без разделки торцов;
• 4-8 мм — двойной, без разделки;
• 4-12 мм — одинарный с односторонней разделкой;
• более 12 мм — двухсторонний, двойная разделка.

Одной из разновидностей таврового соединения является угловой шов, используемый для соединения двух перпендикулярных либо наклоненных друг к другу листов металла.

2 Разновидности швов по пространственному положению

Помимо классификации по типу соединения, швы делятся на разновидности в зависимости от положения в пространстве, согласно которому они бывают:

Вертикальный шов снизу-вверх

Проблемой выполнения вертикальных швов является сползание расплавленного металла вниз, что происходит из-за силы тяжести. Тут необходимо применять короткую дугу — держать торец электрода максимально близко к металлу.

Сварка вертикальных швов требует реализации предварительных работ — зачистки и разделки, которые подбираются исходя из типа соединения и толщины металла.

После подготовки детали фиксируются в требуемом положении и производится черновое соединение поперечными «прихватами», которые препятствуют смещению заготовок.

Сварка вертикального шва может выполняться как сверху-вниз, так и снизу-вверх, в плане удобства работы последний вариант предпочтителен. Электрод необходимо удерживать перпендикулярно по отношению к соединяемым деталям, допустимо опирать его на кромки сварного кратера. Движение электрода выбирается исходя из требуемой толщины шва, наиболее прочный стык достигается при поперечном смещении электрода из стороны в сторону и при петлеобразном колебании.

На вертикальных плоскостях швы горизонтального типа выводятся слева-направо либо справа-налево. Сварка горизонтальных швов осложняется стеканием ванны вниз, что требует поддерживания значительного угла наклона электрода — от 80 до 90 0 . Чтобы не допустить наплыва металла в таких положениях необходимо перемещать электрод без поперечных колебаний, способом узких валиков.

Скорость движения электрода подбирается так, чтобы центр дуги проходил по верхней границе шва, а нижний контур расплавленной ванны не доходил до верхнего торца предыдущего валика. Особое внимание тут необходимо уделить верхней кромке, наиболее подверженной образованию различных дефектов. До начала сварки последнего валика нужно обязательно очистить сформированный шов от шлака и нагара.

Наиболее трудными в исполнении являются потолочные швы. Поскольку в таком пространственном положении расплавленная ванна удерживается исключительно поверхностным натяжением металла, сам шов необходимо делать максимально узким. Стандартная ширина валика — не более двукратной ширины используемых электродов, при этом в работе нужно применять электроды диаметром до 4 мм.

При прокладывании шва электрод необходимо удерживать под углом от 90 до 130 0 к соединяемым плоскостям. Валик формируется колебательными движениями электрода от кромки до кромки, при этом в крайнем боком положении электрод задерживается, что позволяет избежать подрезов. Отметим, что сварщикам без опыта за потолочные швы браться не рекомендуется.

Источник: https://vi-pole.ru/kakie-byvajut-vidy-svarnyh-soedinenij.html

Какие бывают типы сварных соединений — Справочник металлиста

Сварка металла применяется во многих отраслях промышленности. От того, как проведены эти работы, зависит долговечность любой конструкции. На качество сварки влияет то, насколько правильно подобран тип соединения и шов. Существует целый ряд классификаций и видов стыков. Следует рассмотреть основные типы, элементы сварных соединений.

Виды сварочных швов и способы нанесения

Основа сварочного процесса – это соединение металлических элементов и деталей из других материалов при помощи расплавления их краев. Место стыковки элементов является швом, искусство выполнения которого является главным для любого сварщика. В процессе сварки применяются различные виды соединений элементов и сварных швов, выбор которых регламентирован условиями и требованиями, предъявляемыми к сварке.

Соединения и швы

Если вы намереваетесь освоить сварочные работы, то в первую очередь необходимо разобраться с тем, что такое швы и соединения.

https://www.youtube.com/watch?v=yww-vPMWEAA

Под сварочными соединениями подразумевается тот способ, каким соединены детали для сварки. Различается несколько основных типов, применение которых позволяет выполнить стыковку любых элементов:

• Стыковое;
• Угловое;
• Тавровое;
• Торцевое;
• С заклепками.

Классификация сварочных швов

Сварочные работы предполагают большое разнообразие сварочных швов и соединений. Виды сварных швов можно выделить по разнообразным признакам. Представим некоторые из них:

• По внешним признакам: вогнутые, выпуклые, плоские. Вогнутые придают выполненному соединению некоторую слабость, выпуклые, напротив, считаются усиленными и применяются при необходимости создания прочного сварного шва, устойчивого к большим нагрузкам;
• По методу выполнения: односторонние или двухсторонние. Сварка может производиться как с двух сторон (что встречается гораздо чаще, так как придает детали большую прочность), так и с одной стороны;
• По числу проходов: однопроходные и многопроходные. Вторые отличаются большим размером и прочностью;
• По числу наваренных слоев: одно и многослойные. Вторые используются при сварочных работах с толстыми металлами;
• По протяженности: точечные, цепные, шахматные, прерывистые, цельные. Данная характеристика отражает, каким способом было выполнено сварное соединение вдоль всего шва. Точечные характерны для контактных сварочных работ. Остальные названия говорят о протяженности более мелких швов, которые образуют более длинный основной;
• По направлению воздействия: поперечный (воздействие оказывается перпендикулярно), продольный (воздействие идет параллельно шву), комбинированный (объединяет поперечный и продольный), угловой (усилие прикладывается под углом);
• По функционалу: прочные, плотные, герметичные. Данная характеристика связана с дальнейшей эксплуатацией детали, которая диктует необходимость следования особым требованиям;
• По ширине: ниточные (шов равен диаметру электрода) и расширенные (создаются при колебательных движениях).

Данная классификация представляет практически полную энциклопедию типов сварочных методов.

Знать и уметь применять их необходимо профессионалу, для любителя вполне достаточно освоить основные виды сварочных швов, которых вполне достаточно для проведения сварки практически всех типов соединений.

Разновидности сварных соединений

Перейдем к типам сварных соединений, то есть к тому, как соединены свариваемые детали. Различают несколько основных разновидностей:

1. Стыковой способ является наиболее популярных и часто используемым типом. Он характеризуется минимальным внутренним напряжением и имеет наименьшую вероятность деформироваться при проведении сварочных работ. Отличается высокой прочностью, достаточной для эксплуатации изделия при динамических и статических нагрузках.
   Стыковой способ представляет сопряжение торцов двух элементов. Если металлические листы довольно тонкие, то они не требуют предварительной подготовки перед сваркой. Более толстый металл необходимо подготовить, скосив его кромки для более глубокой варки. Данное правило работает при толщине заготовки более 8 мм. Если металл более 12 мм в толщине, то скосить кромки необходимо с обеих сторон и выполнить двухстороннее соединение. Проведение сварочных работ идет в горизонтальной плоскости.
2. Соединение внахлест имеет сферой применения строительную индустрию, где применяется в дуговой сварке с толщиной металлических элементов до 12 мм. Металл не требует предварительной подготовки, но важно следить, чтобы между элементами не попала вода. Рекомендуется осуществлять сварку с двух сторон;
3. Соединение углом позволяет сварить элементы под каким-либо углом друг к другу. Для большей надежности шва края соединяемых деталей обычно скашивают, что позволяет выполнить более глубокую сварку. Также прочность изделию придает сварка с обеих сторон;
4. Тавровый способ используется при создании строительных элементов (ферм, балок и др.), представляющих букву «Т». В зависимости от того, какой метод был использован, может быть односторонним или двухсторонним, зачастую свариваются элементы различной толщины. Выполнение сварки по всему периметру обычно происходит в один прием. Современный рынок предлагает аппараты для проведения таврового монтажа в режиме автомата;
5. Заклёпочное соединение подразумевает получение достаточно прочного составного элемента. В верхнем элементе изготавливается сверлом или иным способом отверстия и через них верхний элемент приваривается к нижнему. Существуют различные виды заклёпочных швов, среди них наиболее распространены те варианты, в которые применяются заклёпки – специальные элементы для скрепления двух деталей;
6. Торцевой способ подразумевает сварку двух элементов, которые совмещаются торцами. При этом один элемент находится под углом к другому и приваривается к одной из его боковых плоскостей.

Перечисленные виды сварных соединений и швов имеют подробное описание и схемы выполнения, которые даны в ГОСТах по сварочным работам.

Подведем итоги

Знания о типах соединений и швов в сварочной работе являются базовыми и представляют основу для применения сварочных навыков на практике. Данный теоретический опыт позволяет верно выбирать необходимый вид стыковки элементов и способ их сварки, который будет гарантировать полученной детали те прочностные характеристики, какие планируются при ее создании.

Сергей Одинцов

Источник: https://steelfactoryrus.com/vidy-svarochnyh-shvov-i-sposoby-naneseniya/

Основные виды сварки

Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.

Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами.

Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты.

Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.

В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой.

Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна.

Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.

Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:

• ММА (в отечественной классификации – ручная дуговая сварка, или РДС)
• TIG (аргоно-дуговая)
• MIG-MAG (полуавтоматическая, проволокой).

ММА

Популярность данного вида сварки предопределена как раз отсутствием необходимости таскать с собой баллон с газом. Обмазка электрода – и есть «застывшее» газовое облако. Как только электрод коснется металла и полученный ток короткого замыкания расплавит металл электрода, расплавится и обмазка вокруг него. Образовавшееся облако газа обеспечит проводящую ионизированную среду для дуги и защиту расплавляемого металла от доступа кислорода.

Электроды подбираются по типу металла и диаметру. Тип металла важен, так как в процессе работы метал стержня электрода капля по капле перетекает в свариваемый метал и сплавляется с ним. Для крепкого соединения металл стержня электрода и свариваемый метал должны быть идентичны. На упаковке электродов всегда указывается, для каких металлов подходят данные электроды.

После того, как определились с типом электрода, необходимо определиться с его толщиной. Вопрос новичка: зачем нужны электроды разных диаметров? Все просто. Чем толще электрод, тем больше сила тока, которая его может расплавить. То же и с кромками свариваемого металла. Поэтому толщина электрода подбирается под толщину свариваемого металла. Для черных металлов рекомендуется:

Технология ММА позволяет работать с большинством распространенных металлов, за исключением алюминия и сплавов на его основе. Хотя теоретически и это возможно при наличии помощника, если добиться, чтобы зачищенные алюминиевые поверхности не успевали покрыться пленкой до расплавления. Но правильнее, конечно, просто использовать подходящие для этого сварочные технологии.

TIG

Потребители сварки TIG – сплошь профессионалы и продвинутые пользователи, причем почти поголовно не строительного направления. TIG обеспечивает более аккуратные швы, но сильно уступает ММА в производительности и простоте использования.

Например, многие «любители», отточив свое мастерство на аппаратах ММА, испытывают досаду от неудач при первом опыте с TIG. Оказывается, в отличие от ММА, зажечь дугу аппаратом TIG, если только он не оборудован таким устройством, как осциллятор, непросто.

(А практически все аппараты «2 в 1» не оборудованы, конечно). Чиркает сварщик вольфрамовым электродом – искра есть, а дугу поднять не получается. Но вот бывалый сварщик подкладывает под электрод кусочек угля – и дуга пошла без проблем.

Не случайно, что в продажах розничных магазинов специализированные аппараты TIG редко превышают долю в 1%.

Отдельного упоминания в сварке TIG заслуживают аппараты с возможностью переключения на режим переменного сварочного тока, т.н. AC/DC. Вот эти аппараты и являются основным оборудованием для сварки алюминия. Именно они преимущественно и составляют этот самый 1% TIG в розничных продажах сварочного оборудования.

MIG-MAG

Полуавтоматическая сварка проволокой применяется в основном для сварки листового металла. Поэтому традиционно ее основная сфера применения – кузовной ремонт, а также строительство конструкций из черного тонколистового металла. Использование проволоки вместо сменных электродов сильно повышает производительность. На бытовых аппаратах используются катушки емкостью 1 и 5 кг, а на профессиональных – 5 или 15 кг.

Проволока может использоваться как обычная (без обмазки), так и с обмазкой (т.н. флюсовая). В первом случае обязательно применение баллона с газом (режим GAS). Во втором баллон не требуется (NO GAS). Несмотря на то, что работать без баллона удобнее, в продажах с большим отрывом лидирует проволока без обмазки. Причина банальна: она гораздо дешевле флюсовой. Кроме того, многие профессионалы считают, что аккуратность швов в среде газа от баллона получается выше.

Несмотря на то, что данный вид сварки тоже относится к электродуговой, принцип устройства у MIG-MAG принципиально отличается от принципов MMA и TIG. В ММА и TIG важно поддерживать стабильность тока, несмотря на колебания электрода, в MIG-MAG важно поддерживать стабильность напряжения дуги.

А сила сварочного тока в аппаратах MIG-MAG – показатель условный (хотя по привычке, выработанной в ММА, большинство ориентируется именно на него). Сила сварочного тока в MIG-MAG будет зависеть от выставленного напряжения, диаметра используемой проволоки, применяемого газа и скорости подачи проволоки.

Так что сделать из аппарата ММА полуавтомат MIG-MAG путем приделывания блока подачи проволоки и горелки не получится.

Автор текста: Ю.Шкляревский

Источник: https://www.kuvalda.ru/blog/articles/polz/osnovnye-vidy-svarki.html

Какие бывают типы сварных соединений ответ

В настоящее время сварка стала одним из самых популярных технологических процессов по соединению различных деталей и элементов конструкции. Процесс настолько технологически проработан, что иногда трудно составить полную классификацию всех типов такого процесса. Их классифицируют по двум группам: непосредственно сам сварной шов и подготовительные работы (подготовка кромок).

Какие бывают сварочные швы и соединения классификация

Все типы сварных соединений классифицируются по следующим признакам.

По протяжённости

Рассматривается полная длина контактного отрезка. Качество работ, выполненных вдоль всей длины, определяет надёжность полученного элемента. Сварной шов делят на три категории:

• короткие швы (длина не превышает 250 миллиметров);
• категория средних (длина увеличивается от 250 мм до 1 метра);
• длинные швы (их длина превышает один метр).

Сварные швы по протяженности

Виды сварных соединений и швов по взаимному расположению

Положение свариваемых деталей друг относительно друга подразделяет все швы на основные типы:

• сварные в стык листов металлопроката (их называют стыковые);
• тавровые (после сварки происходит образование тавровых швов);
• угловые (один элемент приваривается к другому под определённым углом);
• перед сваркой одну часть листа накладывают на другой (нахлёсточный тип);
• сварка двух изделий в торец один с другой;
• действие производится таким образом, что поперечное сечение образует фигуру напоминающее крест;
• свободное совмещение нескольких элементов установленным порядком;
• сварка с применением технологии прорезания (прорезной тип).

Виды сварных соединений по расположению

Источник: https://crast.ru/instrumenty/kakie-byvajut-tipy-svarnyh-soedinenij-otvet